Блоха может разгоняться быстрее чем космический шаттл


12 поразительных фактов, которые расширяют знания о мире

У детей примерно на 70 костей больше, чем у взрослых

У новорождённых обычно около 270 костей, большинство из которых очень маленькие. Это делает скелет более гибким и помогает ребёнку пройти через родовой канал и быстро расти. По мере взросления многие из этих костей срастаются. Скелет взрослого человека составляют в среднем 200–213 костей.

Эйфелева башня «вырастает» летом на 15 сантиметров

Огромная конструкция построена с температурными компенсаторами, благодаря которым сталь может расширяться и сжиматься без каких-либо повреждений.

Когда сталь нагревается, она начинает расширяться и занимает больший объём. Это называется тепловым расширением. И наоборот, падение температуры приводит к уменьшению объёма. По этой причине большие сооружения, например мосты, строятся с компенсаторами, которые позволяют им изменяться в размерах без повреждений.

Некоторые металлы настолько химически активны, что взрываются даже при контакте с водой

Некоторые металлы и соединения — калий, натрий, литий, рубидий и цезий — проявляют повышенную химическую активность, поэтому способны молниеносно загореться при контакте с воздухом, а если опустить их в воду — даже взорваться.

Желудочный сок способен растворять бритвенные лезвия

Желудок переваривает пищу благодаря едкой соляной кислоте с высоким содержанием pH (водородного показателя) — от двух до трёх. Но в то же время кислота воздействует и на слизистую оболочку желудка, которая, впрочем, способна быстро восстанавливаться. Слизистая вашего желудка полностью обновляется каждые четыре дня.

Венера — единственная планета, которая вращается по часовой стрелке

У учёных много версий того, почему это происходит. Самые вероятные: из-за огромных астероидов, которые повлияли на её курс в прошлом, или из-за сильной циркуляции воздушных потоков в верхних слоях атмосферы.

Блоха может разгоняться быстрее, чем космический шаттл

Прыжки блох достигают умопомрачительных высот — 8 сантиметров в миллисекунду. Каждый прыжок придаёт блохе ускорение, в 50 раз превышающее ускорение космического корабля.

Чайная ложка вещества нейтронной звезды весит 6 миллиардов тонн

Нейтронные звёзды — это остатки массивных звёзд, состоящие в основном из нейтронной сердцевины, покрытой сравнительно тонкой (около 1 км) корой вещества в виде тяжёлых атомных ядер и электронов. Ядра звёзд, погибших во время вспышки сверхновой, сжимались под воздействием гравитации. Так сформировались сверхплотные нейтронные звёзды. Астрономы установили, что масса нейтронных звёзд может быть сравнима с массой Солнца, при том что их радиус не превышает 10–20 километров.

Каждый год Гавайи приближаются к Аляске на 7,5 см

Земная кора состоит из нескольких огромных частей — тектонических плит. Эти плиты постоянно двигаются вместе с верхним слоем мантии. Гавайи расположены в средней части Тихоокеанской плиты, которая медленно дрейфует в северо-западном направлении к Северо-Американской плите, на которой как раз и расположена Аляска. Тектонические плиты движутся с такой же скоростью, с какой растут ногти у человека.

Через 2,3 миллиарда лет на Земле будет слишком жарко, чтобы на ней была возможна жизнь

Наша планета со временем станет бескрайней пустыней, похожей на сегодняшний Марс. Сотни миллионов лет Солнце нагревалось, становилось ярче и горячее и будет продолжать это делать. Где-то через два с лишним миллиарда лет температура станет настолько высокой, что океаны, благодаря которым Земля пригодна для жизни, испарятся. Вся планета превратится в бескрайнюю пустыню. Как предсказывают учёные, в следующие несколько миллиардов лет Солнце превратится в красного гиганта и полностью поглотит Землю — планете определённо придёт конец.

20% кислорода образуется в тропических лесах Амазонии

Дождевые леса Амазонии занимают 5,5 миллиона квадратных километров. Амазонские джунгли вырабатывают существенную часть кислорода на Земле, абсорбируя огромное количество углекислого газа, поэтому их часто называют лёгкими планеты.

Белых медведей практически невозможно обнаружить с помощью тепловизора

Тепловизоры способны определять объект по теплу, которое он излучает. А белые медведи являются экспертами в сохранении тепла. Благодаря толстому слою подкожного жира и тёплой шубе, медведи способны переносить даже самые холодные дни в Арктике.

Если убрать всё межатомное пространство, человечество уместится в кубике сахара

На самом деле больше 99,9999% атома — это пустое пространство. Атом состоит из крошечного плотного ядра, окружённого облаком электронов, которые в пропорциональном отношении занимают большее пространство. Всё потому, что электроны движутся волнообразно. Они могут существовать только там, где гребни и впадины волн складываются определённым образом. Электроны не остаются в одной точке, их местоположение может быть где угодно в пределах орбиты. И потому они занимают очень много места.

Читайте также: Популярные мифы о японском, английском, китайском и других языках

Полет человека в космос (HSF) - Space Shuttle

Космос Основы Shuttle

Запуск

Космический шаттл запускается в вертикальном положении с тягой, обеспечиваемой двумя твердотопливные ракетные ускорители, называемые первой ступенью, и три космических челнока главные двигатели, называемые второй ступенью. На старте оба ускорителя и главные двигатели работают.Три главных двигателя вместе обеспечивают тягу почти в 1,2 миллиона фунтов и две твердотопливные ракеты ускорители обеспечивают в общей сложности 6 600 000 фунтов тяги. Общая тяга при старте составляет около 7,8 миллиона фунтов. Чтобы выйти на орбиту, шаттл должен разогнаться с нуля до скорости почти 28 968 километров в час (18000 миль в час), скорость девять раз так же быстро, как и обычная винтовочная пуля.

Шаттл "Атлантис" запускается как с маршевым двигателем, так и с твердотопливной ракетой. ускорители работают.

Чтобы путешествовать, быстро, он должен достичь высоты над большей частью атмосферы Земли чтобы трение с воздухом не замедляло его и не перегревало Это. Путешествие начинается относительно медленно: при взлете шаттл весит более 2,04 миллиона килограммов (4,5 миллиона фунтов) и двигатели и ускорители разгоняются за восемь секунд корабль до 161 километра в час (100 миль / ч.) Но к тому времени первая минута прошла, шаттл проходит более 1609 километров в час (1000 миль в час), и он уже израсходовал больше чем полтора миллиона фунтов топлива.

Первая Этап восхождения

Шесть за секунды до запуска загораются главные двигатели космического корабля по одному с интервалом в миллисекунды.

Примерно через две минуты, когда шаттл находится примерно в 45 км (28 миль) высокая и скорость более 4828 километров в час (3000 миль в час), пропеллент в двух ускорителях закончился, и ускоритель кожухи выбрасываются. Они парашютируют в Атлантическом океане, разбрызгивание около 225 километров (140 миль) от Флориды берег.

Пустые бустеры - самые большие из когда-либо построенных твердотопливных ракет - собираются специальными Корабли НАСА в конечном итоге будут заправлены топливом и снова запущены.В качестве твердого топлива в ускорителях используется алюминиевый порошок. - форма из того же металла, который вы найдете в фольге на кухне - с кислородом, поступающим из химического вещества под названием перхлорат аммония.

.

Shuttle Computers Navigate Record надежности

Shuttle Computers Navigate Record надежности

06.28.10

Пять компьютеров общего назначения космического шаттла - компьютеры, или GPC, - медленные и имеют мало памяти по сравнению с современными домашними компьютерами. С другой стороны, никто не закрепляет новейший и лучший настольный компьютер внутри машины, которая вибрирует, как старый грузовик на дороге стиральной доски, и при этом требует, чтобы космический корабль безопасно вышел на орбиту и обратно.

Другими словами, когда дело доходит до управления шаттлом, надежность означает гораздо больше, чем производительность.

«Окружающая среда в космосе очень суровая и недружелюбная, и не только космос, но и выход в космос», - сказал Роско Фергюсон, инженер по операционной системе программного обеспечения для полетов космических челноков из Объединенного космического альянса. «Что-то вроде рабочего стола может даже не выдержать всей вибрации. Тогда, как только вы попадете в космос, вы получите излучение».

Даже после серьезной модернизации компьютера в 1991 году основная полетная система имеет емкость памяти в один мегабайт и работает со скоростью 1,4 миллиона инструкций в секунду.Хотя это было больше памяти и намного более высокая скорость вычислений, чем можно было достичь с помощью оригинальных бортовых компьютеров 1970-х годов Shuttle, это не сравнится с сегодняшними настольными компьютерами.

«GPC служат мозгом космического корабля, - сказал Фергюсон. «Это действительно сердце системы управления».

GPC включают в себя 24 канала ввода / вывода, которые собирают сигналы от множества датчиков шаттла и отправляют их на GPC. Компьютеры вводят показания датчиков в сложные математические алгоритмы, чтобы определить, когда повернуть три главных двигателя во время запуска, на сколько нужно переместить элевоны на крыльях для посадки и какие двигатели запустить в космосе, чтобы организовать встречу с Интернационалом. Космическая станция, например.Этот процесс выполняется примерно 25 раз в секунду.

Компьютерная система управления полетом шаттла была первой для серийного космического корабля. Схема электродистанционного управления, испытанная на модифицированном исследовательском самолете, не имеет механических связей между пилотом и рулями и двигателями. Вместо этого пилот перемещает ручку управления в кабине, и компьютеры передают сигналы в механизмы управления, чтобы заставить их двигаться.

Система шаттла настолько зависит от компьютеров, что доля секунды без них может быть катастрофической во время критических этапов полета.

«У нас есть диапазон, в котором, если вы не можете управлять транспортным средством в течение 120 миллисекунд, вы можете потерять его», - сказал Эндрю Клаусман, технический менеджер United Space Alliance по резервной системе полета и подсистеме многофункционального электронного дисплея. Он работает с компьютерами шаттла с 1986 года.

Вот почему инженеры потратили так много времени на тестирование и улучшение системы. Для изменения программного обеспечения обычно требуется около девяти месяцев испытаний на собственном симуляторе, а затем еще шесть месяцев испытаний в уникальной лаборатории НАСА, прежде чем оно будет принято в полет.Результаты напряженного режима тестирования? Что ж, прошло 24 года с тех пор, как в последний раз проблема с программным обеспечением требовала исправления на орбите во время миссии. За последние 12 лет во время полета возникло всего три программных ошибки. Но, пожалуй, наиболее значимой статистикой является то, что программная ошибка никогда не ставила под угрозу команду, шаттл или успех миссии.

«Нынешнее качество этой программной системы действительно почти невообразимо», - сказал Джим Орр из США, который работал с компьютерными системами и программным обеспечением шаттла на различных должностях с 1978 года."Это так хорошо".

Сетевые компьютеры настроены таким образом, что четыре находятся в рабочем состоянии, а один является резервным, который может запустить запуск и запись в случае сбоя остальных. Компьютеры получают информацию от множества датчиков и исполнительных механизмов по всему орбитальному аппарату, внешнего топливного бака и твердотопливных ракетных ускорителей.

Звучит как большая работа для любого электронного устройства, не говоря уже о тех, которые работают с гораздо меньшим объемом памяти, чем сотовый телефон. И имейте в виду, что в первых нескольких десятках миссий шаттлов использовались GPC первого поколения, которые имели объем памяти 416 килобайт и были втрое быстрее.Кроме того, они весили вдвое больше, и для работы одного из современных GPC требовалось две коробки.

Вот где приходит программное обеспечение.

Как и сами компьютеры, программный код намного меньше, чем у современных коммерческих аналогов. Программное обеспечение основного полета шаттла содержит около 400 000 строк кода. Для сравнения: пакет операционной системы Windows включает миллионы строк исходного кода.

«С точки зрения сложности, Microsoft Windows, вероятно, более сложна, потому что она должна делать это очень, очень, очень», - сказал Орр.

Программисты Shuttle, с другой стороны, сосредотачиваются исключительно на том, что программное обеспечение должно делать для успеха миссии. У машин просто нет места для поддержки программирования для других вещей.

«Есть много вещей, которые должны произойти очень точно», - сказал Орр.

Plus, программное обеспечение шаттла написано для успешного приспособления к сбоям, например, когда один из главных двигателей остановился раньше во время запуска миссии STS-51F в 1985 году. Программное обеспечение безопасно вывело шаттл на орбиту ниже запланированной и исследовательская миссия Spacelab все еще была успешной.Компьютеры также безопасно управляли шаттлом во время запуска миссии Columbia STS-93 в 1999 году, когда во время всплытия произошло короткое замыкание в контроллере главного двигателя и утечка в основном двигателе.

Для одного полета шаттла требуется ряд наборов программного обеспечения для работы на компьютерах в разное время. Есть накладки для предварительного запуска, запуска, операций на орбите, проверки на орбите и входа.

«Подъем, безусловно, самый сложный, - сказал Орр. «При остановке главного двигателя существует действительно критический момент для закрытия клапанов пропеллента в нужное время для управления остановкой двигателя, и если некоторые из этих закрытий клапанов не произойдут в нужное время, вы можете получить катастрофический отказ."

Хотя конструкторы шаттлов и предвидели важность компьютеров для космического корабля, ограничения размера памяти GPC были серьезным препятствием перед первой миссией. В конце концов, это был первый раз, когда кто-либо пытался запрограммировать систему, которая могла бы точно направлять самый большой пилотируемый космический корабль, когда-либо выведенный на орбиту и возвращающийся безопасно.

«Добраться до STS-1 было просто огромной, огромной проблемой с большим объемом кода, - сказал Орр. - У вас были ограничения ЦП и памяти, у вас было много новых технологий.Вы должны были интегрировать это в машины и заставить все это работать вместе ».

« Программное обеспечение для полетов, которое было создано еще в 70-х годах, было очень сложным, - сказал Фергюсон. - Они пошли и проанализировали концепции, алгоритмы и все остальное. что требовалось для управления транспортным средством, физики и прочего, что с этим связано. И как только это было принято, разработчики пришли и реализовали их на реальном языке программирования ».

После того, как шаттл начал летать, корректировки программного обеспечения были затруднены без превышения лимита памяти.

До того, как GPC были обновлены в 1991 году, «вам буквально приходилось что-то удалять или кодировать что-то более эффективно, чтобы что-то добавить», - сказал Орр.

Компьютеры-шаттлы прошли модернизацию, в результате чего емкость увеличилась до 1 мегабайта, а конструкторы смогли добавить больше функций. Позже современная «стеклянная кабина» заменила оригинальные механические шкалы и индикаторы электронными экранами, через которые астронавты могли набирать информацию, которая им нужна в данный момент.

Но все равно статистам не было места, и программисты работают в жестких рамках.

«Если бы (Шаттл) появился позже, у него было бы намного больше памяти, чем мы бы попытались заполнить», - сказал Клаусман. «На самом деле оказалось, что это правильный объем памяти, чтобы управлять шаттлом со всеми необходимыми возможностями».

Хотя GPC управляют космическим кораблем во время полета, астронавты берут с собой на орбиту ряд относительно современных компьютеров в виде портативных компьютеров.Экипажи несут с собой модифицированные компьютеры IBM ThinkPad A31p в космос и используют их для помощи при сближении, моделирования входа и посадки и отправки по электронной почте Земли.

Ноутбуки также намного быстрее, чем GPC, и подключаются к устройствам, недоступным для GPC. Thinkpads используют одно из этих соединений для передачи фотографий внешнего резервуара, падающего после запуска, в центр управления полетами в Космическом центре Джонсона НАСА в Хьюстоне.

Но у этой современности есть компромисс: ноутбуки не так надежны, как GPC, из-за радиационного воздействия и использования менее критичного коммерческого готового программного обеспечения, сказал Клаусман.

Ноутбуки, однако, не работают в системах жизнеобеспечения или в системах с высокой критичностью, для которых требуется надежность, присущая GPC.

«Что касается критических операций, я не могу приблизиться к такой надежности с ноутбуками», - сказал Клаусман. «Это замечательные изделия, но они чувствительны к частицам радиации, они восприимчивы к плохо написанному программному обеспечению. Я мог бы поставить на борт пять ноутбуков, и все пять пострадали бы от радиации в течение первого дня».

В ноутбуке ThinkPad 760XD два-три изменения памяти из-за излучения происходят во время полета шаттла на станцию, сказал Клаусман.Это число возрастает до 30 для миссии космического телескопа НАСА Хаббл. Причина в том, что Хаббл вращается примерно на 150 миль выше станции, где радиационная защита от магнитного поля Земли не такая сильная.

Дизайнеры также выяснили, что ноутбуки могут вылететь из строя, когда шаттл проходит через «Южно-Атлантическую аномалию», то есть область, где магнитное поле притягивается к Земле, что опять же обеспечивает меньшую фильтрацию излучения для космических кораблей, пролетающих через нее.

GPC не дают сбоев из-за проблем с радиацией, потому что оборудование GPC включает в себя очиститель памяти, который не позволяет системе считывать данные из памяти, измененной радиацией.

Несмотря на то, что GPC хорошо зарекомендовали себя в плане выполнения функций навигации и управления, они не предназначены для работы с высокой производительностью, такой как сложные графические дисплеи и обработка текста. Вот почему астронавты начали переносить в космос складные компьютеры, изначально сделанные компанией GRiD.

«Еще во времена GRiD идея заключалась в том, чтобы включить что-то, что могли бы использовать небольшие полезные нагрузки», - сказал Клаусман. С тех пор астронавты обозначили новые потребности в компьютерах, а НАСА начало использовать более мощные планшеты Thinkpads и разрабатывать модификации и индивидуальное программное обеспечение.

Например, на ноутбуках запущена программа, которая показывает экипажу, где они находятся в космосе, чтобы помочь им добраться до космической станции и стыковки. «Они получают графическое отображение того, где они находятся и куда их приведет орбита, если они ничего не сделают», - сказал Клаусман.

За день или два до посадки командир шаттла использует ноутбук и специальный контроллер для запуска программы моделирования посадки.

Клаусман отмечает, что первый запуск Thinkpad в декабре 1993 года стал ярким событием своей карьеры.Ноутбуки были на борту Endeavour во время первой миссии по ремонту космического телескопа Хаббла НАСА.

«Запуск STS-61, на котором мы очень много работали в течение пары лет, чтобы подготовить ThinkPads к полету и действительно присутствовать там и наблюдать за их запуском, было ... вау».

Разработчики также продолжают экспериментировать с различными способами включения проверенных инструкций по полетам шаттла в современное оборудование. Например, Фергюсон сказал, что инженеры смогли загрузить все программное обеспечение GPC шаттла на компьютерный чип весом всего пару унций и обнаружили, что программное обеспечение все еще работает.

Ожидается, что такие инновации будут играть большую роль в любом космическом корабле будущего, поэтому инженеры-программисты продолжают вносить коррективы в программы шаттлов, чтобы они были включены в будущие проекты.

Стивен Сиселофф
Космический центр имени Джона Кеннеди НАСА
.

Первый полет космического корабля

Первый запуск космического корабля "Колумбия" в 1981 году положил начало эре полетов, позволившей людям летать на одном и том же космическом корабле в космос более одного раза. Шаттл продолжал летать в космос более 20 лет, облетев Землю почти 5000 раз и проведя более 300 дней за пределами гравитации Земли. За время службы Колумбия унесла с Земли 160 астронавтов; корабль является рекордсменом по самой короткой и самой продолжительной миссии космических челноков (2 дня, 6 часов, 13 минут и 12 секунд; и 17 дней, 15 часов, 53 минуты и 18 секунд соответственно).

«Колумбия» стал вторым космическим кораблем НАСА, потерпевшим катастрофу со смертельным исходом. 1 февраля 2003 года, во время своей 28-й миссии, Колумбия развалилась во время входа в атмосферу, в результате чего весь экипаж из семи астронавтов погиб.

Новаторский шаттл

Официально известный как Orbiter Vehicle-102, Columbia был назван в честь базировавшегося в Массачусетсе корабля Columbia Rediviva, который в 1700-х годах исследовал опасные внутренние воды вокруг нынешних Вашингтона, Орегона и Британской Колумбии.Корабль также был первым американским, совершившим кругосветное плавание.

Строительство космического челнока началось в 1975 году и было завершено в 1979 году. При длине 122 фута (37 метров) Колумбия простиралась немного дальше, чем три школьных автобуса. Космический корабль имел размеры 78 футов (24 м) от кончика до кончика крыла и имел высоту 57 футов (17 м). Роботизированная рука позволяла своей команде манипулировать объектами за пределами корабля.

12 апреля 1981 года, в 7 часов утра по восточному времени, Колумбия стартовал из Космического центра Кеннеди во Флориде, через 20 лет после того, как советский космонавт Юрий Гаргарин стал первым человеком, отправившимся в космос.На корабле находились два члена экипажа: опытный командир Джон Янг, который уже выполнил четыре миссии на трех типах космических кораблей, и пилот-новичок Роберт Криппен.

«Колумбия» поднялась в космос с помощью двух ускорителей, упавших в Атлантический океан, где они позже были восстановлены и повторно использованы для других полетов. Внешний резервуар упал из Колумбии примерно через 9 минут и сгорел в атмосфере Земли. Космический корабль был первым американским кораблем с экипажем, совершившим полет без предварительного испытательного полета без экипажа, и первым полетом с экипажем, в котором использовались твердотопливные ракеты.

Солнце встает над Космическим центром Кеннеди, когда космический шаттл «Колумбия» ожидает старта первого космического челнока STS-1, запущенного 12 апреля 1981 г. (Изображение предоставлено НАСА)

Янг и Криппен провели два дня на орбите. Земной шар. Целью миссии, получившей название «Космическая транспортная система-1» (STS-1), было испытать новый корабль, проверить его работоспособность в космосе и отслеживать возможные проблемы. Будущие полеты шаттлов будут нести спутники и лаборатории и помогут построить Международную космическую станцию.Однако во время первого полета Колумбии на борту было только необходимое оборудование для контроля его работы. Послеполетный осмотр показал, что некоторые из плиток теплозащитного экрана были потеряны или повреждены во время запуска, но модификации устранили проблему, и шаттл не получил серьезных повреждений.

В отличие от предыдущих космических кораблей, которые использовали парашют для замедления падения корабля в океан, космический шаттл был спроектирован так, чтобы возвращаться на Землю на крыльях. Утром 14 апреля 1981 года Колумбия вышла на высохшее дно озера на базе ВВС Эдвардс в южной Калифорнии, на глазах у более 200000 зрителей.

Некоторые из примечательных миссий Колумбии в последующие годы включали извлечение из космоса спутника Long Duration Exposure Facility (STS-32, январь 1990 г.), запуск первой миссии Spacelab, посвященной медицинским исследованиям человека (STS-40, июнь 1991 г.), и запуск Рентгеновская обсерватория Чандра (STS-93, июль 1999 г.).

Космический шаттл Колумбия приближается к полосе Нортрап в космической гавани Уайт-Сэндс в Нью-Мексико, положив конец миссии STS-3 30 марта 1982 г. (Изображение предоставлено НАСА)

Наследие Колумбии

Хотя Колумбия была первым космическим кораблем чтобы взлететь, это был не первый шаттл."Энтерпрайз", построенный в 1976 году, был первым орбитальным космическим кораблем. в нем отсутствовали двигатели и функциональные тепловые экраны. Названный в честь космического корабля из культового телешоу "Звездный путь", Энтерпрайз был сброшен с модифицированного Боинга 747 над высохшим дном озера на базе ВВС Эдвардс в Калифорнии, чтобы доказать, что его конструкция позволила ему безопасно вернуться на Землю. «Энтерпрайз» никогда не летал в космос и теперь выставлен в Музее моря, воздуха и космоса Intrepid в Нью-Йорке.

Программа космических шаттлов была выставлена ​​как способ отправки людей в космос по более низкой цене, чем предыдущие программы, поскольку шаттл и его ускорители можно было повторно использовать.Однако это зависело от того, что корабль летал много раз в год - темп, который никогда не был реализован по соображениям стоимости и безопасности.

Тем не менее, программа космических шаттлов стала пионером и облегчила многие операции, которые по-прежнему важны в текущей космической программе, такие как поиск и ремонт спутников и телескопов, помощь в строительстве Международной космической станции, выполнение робототехники и отправка астронавтов в открытый космос для использования транспортных средств. ремонт и обслуживание.

Между первым историческим полетом космического челнока в 1981 году и окончательной посадкой в ​​2011 году «Колумбия» и четыре его сестринских корабля доставили более 850 астронавтов в 135 полетов в космос - в среднем четыре полета в год.В течение этого времени были две многолетние паузы, когда все космические корабли были остановлены: после катастрофы в Колумбии в 2003 году и трагического взрыва Челленджера 17 лет назад. Челленджер распался во время запуска 26 января 1986 года, погибли семь астронавтов на борту. После каждого инцидента НАСА проводило расследование, чтобы определить причину и устранить проблемы, чтобы обеспечить безопасность будущих миссий.

Последний запуск космического челнока состоялся 8 июля 2011 года, когда «Атлантис» взлетел с четырьмя астронавтами на борту для 12-дневной миссии по доставке на Международную космическую станцию.НАСА списало флот космических челноков, чтобы освободить место для новых исследовательских программ. В заявлении, опубликованном Белым домом после последнего запуска «Атлантиды», президент Обама сказал, что окончание программы космических шаттлов «продвигает нас в новую эру нашего бесконечного приключения, которое расширяет границы исследований и открытий в космосе. "

Дополнительные ресурсы:

Эта статья была обновлена ​​7 мая 2018 г. участником Space.com Элизабет Хауэлл.

.

Как посадить космический шаттл


[Изображение предоставлено NASA ]

История

Космический шаттл, официально названный космической транспортной системой (STS) , возможно, самое великолепное инженерное чудо человечество когда-либо создавало. Программа была запущена вскоре после того, как президент Никсон объявил о плане НАСА по разработке многоразового космического челнока или космической транспортной системы (STS). План побудил к масштабному пересмотру программы Apollo для разработки технологии, способной противостоять сильной жаре и стрессу, испытываемым самолетами, когда они повторно входят в атмосферу Земли, сохраняя при этом корабль для многократного использования.Космический шаттл - это передовая технология и чудо инженерной мысли. Его использовали для расширения фундаментальных законов и ограничений, которые в настоящее время мешают человечеству исследовать дальний космос. Рост его знаний станет одним из самых значительных достижений, когда-либо достигнутых человечеством.

Однако создание космического челнока стало проблемой для инженеров всего мира. На бумаге казалось немыслимым создать космический корабль, достаточно прочный, чтобы выдержать вход в атмосферу и после этого оставаться в рабочем состоянии.Несмотря на это, инженеры НАСА вскоре разработали Columbia, первый космический челнок, который должен был доставить в космос 11 астронавтов и 27000 кг на ракете высотой 56 метров . В то время как каждый орбитальный аппарат был спроектирован для использования для 100 полетов , ракета «Колумбия», как известно, взорвалась 1 февраля 2003 г. , когда она разбилась во время входа в атмосферу, в результате чего погибли все семь астронавтов на борту.

Трудности возвращения в космос

Самым сложным и опасным этапом космического полета является возвращение в атмосферу.Перед инженерами космических кораблей стоит задача разработать аппарат, способный противостоять огромной жаре и силе, которым подвергается орбитальный аппарат. Орбитальный аппарат должен замедлиться с начальной скорости 28000 километров в час ( в 9 раз быстрее, , чем средняя винтовочная пуля!) До гораздо более медленного 300 км / ч по вертикали 4оо км. расстояние. Во время входа в атмосферу ускорение настолько велико, что на него воздействует сила тяжести в 7 раз больше , что создает невероятную нагрузку на самолет.По мере того, как самолет продолжает падать в атмосфере Земли, огромное сопротивление вызывает нагрев внешних частей орбитального аппарата до 1648 ° C .

Чтобы самолет не загорелся, требуется несколько форм плиток, которые размещаются в зависимости от тепловых требований в зоне. Высокотемпературная многоразовая изоляционная плитка покрывала нижнюю сторону низкотемпературной плиткой на остальной части корабля. Передние кромки корабля усилены углеродно-углеродным покрытием, чтобы предотвратить разрушение корабля.Основное отличие покрытия - это внешний слой кожи. Более темные области имеют высокую скорость теплопередачи, в то время как белые поверхности лучше отражают тепло.

[Изображение любезно предоставлено NASA ]

Несмотря на то, что самолет мог выдерживать сильную жару, самолет также должен был безопасно лететь к Земле без внешнего источника энергии. Конечно, создать такую ​​машину было непросто. Тем не менее, двойное треугольное крыло обеспечивает подъемную силу, достаточную для того, чтобы аппарат мог скользить, хотя его часто называют летающим кирпичом .

Казалось бы интуитивно понятным использовать гладкую поверхность для создания минимального сопротивления, однако инженеры НАСА прибегли к материалу с небольшими зазорами, увеличивающими турбулентный поток, чтобы создать вторичный воздушный барьер, чтобы противостоять теплу. Однако сопротивление значительно влияет на аэродинамику шаттла, заставляя его снижаться практически с той же скоростью, что и человек, на предельной скорости - около 200 км / ч, вниз на высоте около 3 км. Для сравнения, это было бы эквивалентом пилота авиакомпании, инициирующего снижение, которому требуется всего 2 минуты , чтобы приземлиться.

Огромная скорость снижения на удивление полезна для повторного входа в атмосферу. Большие стреловидные задние крылья демонстрируют большую подъемную силу, которая заставила бы шаттл ускользнуть от атмосферы, если ее плотность увеличивается - аналогично прыжку камня с пруда. Чтобы противодействовать силе, компьютерная последовательность наведения инициирует угол наклона 60 градусов, заставляя шаттл резко упасть в атмосферу.

Корабль постоянно замедляется, однако подъемная сила крыльев заставляет самолет поддерживать большую скорость, слишком быструю, если бы шаттл приземлялся с прямым заходом на посадку.Силе подъемной силы необходимо противодействовать для достижения безопасного уровня скорости, поэтому челнок наклоняется на бок, в результате чего направление подъема перпендикулярно земле. Конечно, затем космический шаттл сбивается с курса, и его нужно повернуть на 180 градусов, чтобы направить силу в противоположном направлении. Самолет непрерывно выполняет маневр до тех пор, пока не выпрямится на 20 км от взлетно-посадочной полосы, что позволит командиру выполнить последний заход на посадку.

Командир выстраивает модуль и в последний момент сбрасывает шестерни.Без тяги есть только одна попытка приземления. Слишком раннее открытие шестерен создает значительное сопротивление, которое может привести к остановке шаттла и падению на Землю. Слишком большая скорость - и шестерни сломаются, что также приведет к катастрофическому отказу.

Брет Коупленд далее объясняет сложности посадки космического челнока.


Космический шаттл - это маяк, который привел к величайшему достижению человечества, установив постоянную космическую станцию, которая будет оставаться на ней в течение почти двадцать лет .Проект привел к значительному прогрессу в знаниях и технологиях, возможно, заложив основу, которая продвинет следующую миссию в другие миры. Однако все это связано с технологиями и гениальностью, которые вошли в разработку космического корабля, который мог не только доставлять астронавтов в космос, но и безопасно возвращаться домой на том же шаттле, который должен был использоваться много-много раз.

Хотя многие из них погибли, когда отважились выйти за пределы Земли, программа космических шаттлов успешно запустила более 130 ракет и более 350 человек в космос на борту самого современного, но худшего самолета в мире: летающего кирпич.Именно благодаря их отважной храбрости они продолжат продвигаться вперед в космосе, чтобы раскрыть секреты вселенной.

СМОТРИ ТАКЖЕ: SpaceX успешно запускает ракету Falcon 9

Автор: Маверик Бейкер

.

Смотрите также