capsulă spațială

Capsula Soyuz luată de la Stația Spațială Internațională.

O capsulă spațială desemnează în domeniul aeronauticii o navă spațială locuibilă care permite să plece în spațiu datorită unei rachete , apoi să se întoarcă pe Pământ. Principiul este de a pune o ființă vie într-un mediu presurizat care să permită funcționarea normală a instrumentelor și a ocupanților săi.

Caracteristici principale

O capsulă este în general compusă din două sau trei module:

  • modulul de comandă este locul unde locuiește și este controlată capsula;
  • modulul de serviciu este utilizat în principal pentru depozitarea rezervoarelor de combustibil pentru motoare , oxigen pentru respirație a echipajului, instrumente științifice și baterii și un sistem de generare a energiei electrice, pentru producerea energiei electrice necesare funcționării capsulei;
  • al treilea modul poate fi adăugat pe capsulă, ca și pe Soyuz . Acesta este modulul orbital. Este folosit pentru a depozita echipamentele și spațiul de locuit al echipajului, precum și pentru a efectua experimente. Acesta este de obicei aruncat în timpul reintrării în atmosferă .
Diagrama unei capsule cu Mercur. Nava conține modulele de comandă și de serviciu dintr-o singură bucată.

Elementele modulului de control

  • Parașutele sunt folosite pentru a încetini capsula în atmosfera inferioară. De obicei, există o parașută de rezervă în cazul în care parașuta principală funcționează defectuos. Așa s-a întâmplat cu Soyuz 1 , capsula nu era echipată cu o parașută de urgență. În, parașuta Soyuz 1 a izbucnit, ducând la moartea lui Vladimir Komarov .
  • Un scut termic servește ca protecție împotriva frecării aerului, care provoacă căldură extremă în timpul reintrării în atmosferă.
  • Un port de andocare este folosit pentru a transfera echipajul de la capsulă pe o altă navă.
  • O plimbare în spațiu este rară pe păstăi datorită dimensiunii sale. Prima capsulă care are un sas de ieșire este capsula Voskhod , în timpul misiunii 2 care a permis prima plimbare în spațiu. Unele dintre aceste ieșiri necesită depresurizarea completă a capsulei.
  • Un sistem de salvare este utilizat în timpul problemelor tehnice ale capsulei în timpul decolării și aterizării . Acestea sunt de obicei turnuri de salvare (căzute în atmosfera superioară a Pământului la decolare atunci când nu mai au nicio utilitate) sau, pe capsulele mai vechi, scaune ejectabile . Crew Dragon are motoare de salvare pe părțile laterale ale capsulei.

Elementele Modulului de Serviciu

  • Un sistem de propulsie este utilizat pentru deplasarea și manevra capsula.
  • Bateriile servesc ca rezervă de energie electrică atunci când capsula trece pe partea Pământului sau a Lunii opusă Soarelui.
  • Un sistem de generare a energiei. Acestea sunt în general panouri solare [ 1 ] sau, mai înainte, celule de combustibil [ 2 ] .
  • Instrumentele științifice sunt utilizate în principal pentru sondaje și experimente.

Istoria capsulelor în întreaga lume

Şepci ruseşti

Sputnik-2

Replica lui Sputnik 2 la Muzeul Memorial de Astronautică .

Sputnik 2 (Спутник-2, care înseamnă Satelit 2 în rusă) este un model unic. A trebuit să pună câinele Laïka pe orbită joasă . Misiunea este o defecțiune în urma unui incident în timpul manevrei de detașare a treptei centrale a rachetei, care a provocat defecțiunea sistemului de reglare a temperaturii. Laïka a murit apoi de căldură după șapte ore de zbor.

Capsula este un con de 508  kg lățime de doi metri și lungime de patru metri. Capsula a fost lansată într-un R-7 Semiorka , o rachetă balistică intercontinentală .

Capsula are un instrument pentru măsurarea radiațiilor în vârful capsulei. Mai jos este sfera presurizată care conține echipamentul radio, derivată din cea a primului Sputnik. Baza conului a găzduit Laïka , cu izolație termică, apă , hrană, reciclare a aerului și gestionarea deșeurilor căței.

Vostok

Macheta capsulei. Capsula se află în etapa E a rachetei Vostok.

Vostok (Восток, care înseamnă Est în rusă) este prima capsulă capabilă să transporte un om în spațiu. Prima misiune a fost un succes (este zborul lui Yuri Gagarin ). Au mai avut loc alte cinci furturi. Capsula a fost înlocuită cu Voskhod pentru misiuni cu un echipaj format din mai mulți cosmonauți.

Capsula este împărțită în două module: modulul de comandă, sferic, cu o greutate de 2,46 tone și un diametru de 2,3 metri, care adăpostește cosmonautul , instrumentele și sistemul de salvare. Modulul de serviciu, de formă conică, cântărește 2,27 tone și are 2,25 metri lungime și un diametru la bază de 2,3 metri. Conține combustibil și motoare. Vostok nu are un motor care să-i permită să-și modifice orbita. Capsula este lansată pe un R-7 ( 8K71 ) , o versiune îmbunătățită a R-7 Semiokra.

O rachetă retro este instalată pe modulul de service și este folosită numai pentru deorbitarea capsulei. Scaunul este ejectabil, echipat cu parașuta, în cazul în care capsula ar funcționa defectuos în timpul decolării sau în timpul reintrarii atmosferice în atmosfera inferioară. Este activat cu șapte kilometri înainte de aterizare, deoarece parașutele sunt insuficiente pentru a încetini capsula, ceea ce ar putea răni cosmonautul.

Voshod 1 și 2

Voskhod 1 și 2. Sasa de aer este clar vizibilă.

Voskhod (Восхо́д, care înseamnă zori în rusă) este o evoluție a capsulei Vostok . Ar putea transporta până la trei cosmonauți. Au fost efectuate doar două misiuni cu echipaj. Misiunile au fost foarte riscante, deoarece nu erau instalate turnuri de salvare, scaune ejectabile și costume de siguranță pe capsulă. Au fost dezvoltate două versiuni:

  • versiunea cu trei locuri (3KV) folosită pentru Voskhod 1  ;
  • versiunea 3KD folosită pentru Voskhod 2 , echipată cu un bloc de aer care permite mersul în spațiu . Carenatul a trebuit modificat pentru a se potrivi cu blocul de aer.

Ambele capsule sunt lansate pe o rachetă Voskhod , o evoluție a R-7 Semiokra  :

  • Voskhod 1 este prima misiune a acestei capsule. Este prima capsulă care are trei cosmonauți la bord, ceea ce este un record;
  • Voskhod 2 a fost prima misiune în care un bărbat, Alexei Leonov , s-a aventurat în spațiu cu un costum spațial. O problemă a apărut atunci când costumul cosmonautului a început să se umfle în vidul spațiului din cauza diferenței de presiune dintre vidul spațiului și interiorul costumului. Alexei Leonov a reușit apoi să elibereze niște gaze din costumul său și a reușit să se întoarcă în ecluză. Plimbarea în spațiu a durat douăsprezece minute.

Voskhod-urile vor fi înlocuite în 1967 de Soyuz, o capsulă mai modernă.

Soyuz (Soyuz-MS)

Soyuz ( Союз, care înseamnă Unire în rusă) este capsula rusă folosită din 1967. În prezent, este folosită doar pentru a transfera astronauți la Stația Spațială Internațională .

Soyuz-MS este cea mai recentă versiune, o modificare a Soyuz-TMA în serviciu din 2016. Nava spațială are trei module în loc de două. Capsula cântărește 7,25 tone, măsoară 10 metri înălțime și 2,65 metri în lățime. Ea poate transporta până la trei membri ai echipajului la bord.

Capsula este lansată dintr-un lansator Soyuz 2.1a , cea mai avansată versiune a R-7 Semiokra. Capsula are un sistem de tip sondă-con pentru andocare cu alte nave spațiale. Spre deosebire de capsula Voskhod , Soyuz are un turn de salvare de decolare .

Şepci americane

Capsula de mercur

Podul Mercury 8.

Capsula Mercur este prima capsulă americană locuibilă care concurează cu capsulele rusești Vostok . Nu putea să ia decât o singură persoană. Este lansat pe o rachetă balistică Redstone , apoi Atlas .

Au avut loc doar șase zboruri ale acestei capsule. Capsula măsoară 1,89 metri lățime și 3,34 metri înălțime. Cântărește aproximativ 1,5 tone. Pe capsulă este folosit un turn de salvare. Spre deosebire de alte capsule, Mercury are atât modulul de comandă, cât și modulul de service. Va fi înlocuită cu capsula Gemeni .

Capsula Gemeni

Capsula Gemeni pe orbită.

Capsula Gemeni este succesorul lui Mercur . Ar putea transporta doi astronauți la bord. Scaunele erau ejectabile. Capsula este de data aceasta împărțită în două părți distincte: modulul de comandă și un modul de service, el însuși separat în două secțiuni: secțiunea retrorachetă și secțiunea echipamente.

Capsula este lansată pe un GLV Titan II , o modificare a rachetei balistice LGM-25C Titan II . Capsula are 5,8 metri înălțime, 3,85 metri lățime și cântărește 3,85 tone. Au fost douăsprezece zboruri, de două ori mai multe decât Mercur .

Apollo

Capsula Apollo care orbitează în jurul Lunii.

Modulul Apollo este capsula americană folosită în programul Apollo , care constă în trimiterea de oameni pe Lună înaintea rușilor.

Capsula poate transporta trei astronauți. Are un turn de salvare. Are o trapă tip sondă-con pentru andocare cu LEM , modulul de aterizare lunară . În timpul misiunilor, doi dintre cei trei membri ai echipajului urcă la bordul LEM, în timp ce ultimul rămâne pe orbită în capsulă. Modulul Apollo și LEM sunt lansate pe un Saturn V pentru misiuni sau pe un Saturn IB pentru testarea pe orbită.

Au avut loc două accidente:

  • Apollo 1  : Cu trei săptămâni înainte de decolare, astronauții selectați fac exerciții în modulul Apollo când, la cinci ore de la exercițiu, un sistem electric defect ia foc și izbucnește un incendiu. Astronauții încearcă fără succes să iasă. Deschiderea trapei durează în mod normal mai mult de două minute. Ajutorul nu sosește la timp și astronauții mor;
  • Apollo 13  : În timpul călătoriei de pe Pământ la Lună, modulul de service explodează din cauza unei probleme tehnice. Astronauții nu își pot îndeplini misiunea și se refugiază în LEM . Aceștia reușesc să se întoarcă pe Pământ după manevre periculoase.

Capsula are 11 metri înălțime, 3,9 metri lățime și cântărește 30,37 tone. În total au loc șaptesprezece misiuni.

Crew Dragon

Capsula Crew Dragon din misiunea 1, pilotată automat fără echipaj. Ea este pe cale să se andocheze cu Stația Spațială Internațională.

Crew Dragon este o capsulă modernă, prima care a folosit comenzile tactile. Primul zbor de probă cu echipaj a avut loc pe, iar întoarcerea pe Pământ a fost un succes. Capsula este dezvoltată de o companie privată, Space X , cu colaborarea NASA .

Singurul său rol este de a transporta astronauți la Stația Spațială Internațională . Este lansat pe un Falcon 9 , o rachetă produsă tot de Space X. Este pentru prima dată în nouă ani când o capsulă spațială americană s-a alăturat Stației Spațiale Internaționale de când navetele spațiale americane și-au încetat serviciul . Capsula poate transporta șapte astronauți, precum naveta spațială.

Are 8,23 metri înălțime și 3,96 lățime. Cântărește aproximativ 13 tone. Capsula poate fi reutilizată, ceea ce este avantajos financiar. Are particularitatea de a avea boosterele de urgență, denumite SuperDraco , pe părțile laterale ale capsulei.

Referințe

  1. (ro) Orion: America's Next Generation Spacecraft , NASA, 50  p. ( citeste online )
  2. Fuel Cell, Apollo ”  , la Muzeul Național al Aerului și Spațiului  ( accesat)

Vezi și tu

Articole similare