космическая капсула
Космическая капсула обозначает в области аэронавтики обитаемый космический корабль , позволяющий выйти в космос благодаря ракете , а затем вернуться на Землю. Принцип заключается в том, чтобы поместить живое существо в среду с повышенным давлением , обеспечивающую нормальное функционирование инструментов и их обитателей.
Основные характеристики
Капсула обычно состоит из двух или трех модулей:
- командный модуль — место, где живет и управляется капсула;
- служебный модуль в основном используется для хранения топливных баков для двигателей , кислорода для дыхания экипажа, научных приборов и аккумуляторов и системы выработки электроэнергии, необходимой для работы капсулы;
- на капсуле можно добавить третий модуль, как на Союзе . Это орбитальный модуль. Он используется для хранения оборудования экипажа и жилого помещения, а также для проведения экспериментов. Обычно он сбрасывается при входе в атмосферу .
Элементы модуля управления
- Парашюты используются для замедления капсулы в нижних слоях атмосферы. Обычно есть запасной парашют на случай, если основной парашют выйдет из строя. Так случилось и с «Союзом -1», капсула не была оборудована запасным парашютом. В, взорвался парашют корабля « Союз-1 », в результате чего погиб Владимир Комаров .
- Теплозащитный экран служит защитой от трения воздуха, вызывающего сильное нагревание при входе в атмосферу.
- Стыковочный порт используется для переброски экипажа из капсулы на другой корабль.
- Выход в открытый космос на капсулах случается редко из-за его размера. Первой капсулой с выходным шлюзом является капсула « Восход » во время второй миссии, которая позволила совершить первый выход в открытый космос. Некоторые из этих выходов требуют полной разгерметизации капсулы.
- Спасательная система используется при технических неполадках капсулы при взлете и посадке . Обычно это спасательные вышки (сбрасываемые в верхние слои атмосферы Земли при взлете, когда они больше не нужны) или, в более старых капсулах, катапультные кресла . Crew Dragon имеет спасательные двигатели по бокам капсулы.
Элементы сервисного модуля
- Двигательная установка используется для перемещения и маневрирования капсулы.
- Батареи служат запасом электроэнергии, когда капсула проходит на стороне Земли или Луны , противоположной Солнцу.
- Система генерации электроэнергии. Обычно это солнечные панели [ 1 ] или, ранее, топливные элементы [ 2 ] .
- Научные инструменты в основном используются для исследований и экспериментов.
История капсул по всему миру
русские кепки
Спутник-2
Спутник 2 (Спутник-2, что в переводе на русский означает « Спутник 2 » ) — уникальная модель. Она должна была вывести собаку Лайку на низкую орбиту . Миссия провалена после инцидента во время маневра отделения центральной ступени ракеты, вызвавшего отказ системы терморегуляции. Затем Лаика умерла от жары после семи часов полета.
Капсула представляет собой конус весом 508 кг шириной два метра и длиной четыре метра. Капсула была запущена межконтинентальной баллистической ракетой Р-7 «Семиорка » .
Капсула имеет прибор для измерения радиации в наконечнике капсулы. Ниже находится герметичная сфера, содержащая радиооборудование, полученное от первого спутника. В основании конуса размещалась лайка с теплоизоляцией, водой , кормом, рециркуляцией воздуха и утилизацией сучьих отходов .
Восток
Восток (Восток, что в переводе с русского означает Восток ) — первая капсула, способная доставить человека в космос. Первая миссия прошла успешно (это полет Юрия Гагарина ). Совершено еще пять краж. Капсулу заменил « Восход» для полетов с экипажем из нескольких космонавтов.
Капсула разделена на два модуля: командный, сферический, массой 2,46 тонны и диаметром 2,3 метра, в котором размещаются космонавт , приборы и система спасения. Служебный модуль конической формы весит 2,27 тонны, имеет длину 2,25 метра и диаметр у основания 2,3 метра. Он содержит топливо и двигатели. У «Востока» нет двигателя, позволяющего изменять орбиту. Капсула запускается на Р-7 ( 8К71 ) , модернизированной версии Р-7 Семиокра.
На служебном модуле установлена ретро-ракета , которая используется только для схода с орбиты капсулы. Сиденье катапультируемое, снабжено парашютом на случай отказа капсулы при взлете или при входе в атмосферу в нижних слоях атмосферы. Он активируется за семь километров до приземления, потому что парашютов недостаточно, чтобы затормозить капсулу, которая может травмировать космонавта.
Восход 1 и 2
«Восход» (Восход, что в переводе с русского означает рассвет ) — это эволюция капсулы « Восток » . Он мог перевозить до трех космонавтов. Было выполнено всего два пилотируемых полета. Миссии были очень рискованными, так как на капсуле не были установлены спасательные вышки, катапультные кресла и защитные костюмы. Разработаны две версии:
- трехместная версия (3КВ) для «Восхода-1» ;
- версия 3КД, используемая для «Восхода-2 », оснащена шлюзом, позволяющим выходить в открытый космос . Обтекатель пришлось модифицировать, чтобы он соответствовал воздушному шлюзу.
Обе капсулы запускаются на ракете «Восход » — эволюции Р-7 «Семиокра» :
- «Восход-1» — первая миссия этой капсулы. Это первая капсула с тремя космонавтами на борту, что является рекордом;
- «Восход -2» — первая миссия, в которой Алексей Леонов отправился в космос в скафандре. Проблема возникла, когда скафандр космонавта начал надуваться в космическом вакууме из-за перепада давления между космическим вакуумом и внутренней частью скафандра. Затем Алексею Леонову удалось выпустить немного газа из своего скафандра и он смог вернуться в шлюз. Выход в открытый космос длился двенадцать минут.
«Восходы» будут заменены в 1967 году «Союзами», более современной капсулой.
Союз (Союз-МС)
« Союз» (Союз, что в переводе с русского означает « Союз » ) — российская капсула, используемая с 1967 года. В настоящее время она используется только для доставки астронавтов на Международную космическую станцию .
«Союз-МС» — самая последняя модификация корабля «Союз-ТМА», находящегося на вооружении с 2016 года. Корабль имеет три модуля вместо двух. Капсула весит 7,25 тонны, имеет размеры 10 метров в высоту и 2,65 метра в ширину. Она может нести на борту до трех членов экипажа.
Запуск капсулы осуществляется с ракеты- носителя «Союз-2.1а» — самой совершенной версии ракеты-носителя Р-7 «Семикра». Капсула имеет систему типа зонд-конус для стыковки с другими космическими аппаратами. В отличие от капсулы " Восход ", "Союз" имеет взлетную спасательную вышку .
американские кепки
Капсула ртути
Капсула « Меркурий » — первая обитаемая американская капсула, конкурирующая с российскими капсулами « Восток» . Она могла взять только одного человека. Он запускается с помощью баллистической ракеты Redstone , а затем Atlas .
Состоялось всего шесть полетов этой капсулы. Капсула имеет размеры 1,89 метра в ширину и 3,34 метра в высоту. Весит около 1,5 тонны. На капсуле используется спасательная вышка. В отличие от других капсул, «Меркурий» имеет как командный, так и служебный модуль. Его заменит капсула Gemini .
Капсула Близнецы
Капсула Gemini является преемницей Mercury . Он мог перевозить на борту двух астронавтов. Сиденья были катапультными. На этот раз капсула разделена на две отдельные части: командный модуль и служебный модуль, которые в свою очередь разделены на две секции: секцию тормозной ракеты и секцию оборудования.
Капсула запускается с помощью GLV Titan II , модификации баллистической ракеты LGM-25C Titan II . Капсула имеет высоту 5,8 метра, ширину 3,85 метра и весит 3,85 тонны. Было двенадцать полетов, вдвое больше, чем у « Меркурия » .
Аполлон
Модуль « Аполлон » — американская капсула, используемая в программе «Аполлон» , которая заключается в отправке людей на Луну раньше русских.
Капсула может перевозить трех астронавтов. Есть спасательная вышка. Он имеет люк типа зонд-конус для стыковки с ЛЭМ , лунным посадочным модулем . Во время миссий двое из трех членов экипажа садятся на LEM, а последний остается на орбите в капсуле. Модуль Apollo и LEM запускаются на Saturn V для миссий или Saturn IB для испытаний на орбите.
Произошло две аварии:
- « Аполлон-1 »: за три недели до старта выбранные астронавты тренируются в модуле «Аполлон», когда через пять часов учений неисправная электрическая система загорается и вспыхивает пожар. Космонавты безуспешно пытаются выбраться. Открытие люка обычно занимает более двух минут. Помощь не приходит вовремя, и космонавты погибают;
- Аполлон-13 : Во время полета с Земли на Луну служебный модуль взрывается из-за технической проблемы. Астронавты не могут выполнить свою миссию и укрыться в ЛЭМ . Им удается вернуться на Землю после опасных маневров.
Капсула имеет высоту 11 метров, ширину 3,9 метра и весит 30,37 тонны. Всего проходит семнадцать миссий.
Экипаж Дракона
Crew Dragon — это современная капсула, первая с сенсорным управлением. состоялся первый испытательный пилотируемый полет., и возвращение на Землю прошло успешно. Капсула разрабатывается частной компанией Space X в сотрудничестве с НАСА .
Его единственная роль заключается в доставке астронавтов на Международную космическую станцию . Он запускается на Falcon 9 , ракете, также произведенной Space X. Впервые за девять лет американская космическая капсула присоединилась к Международной космической станции с тех пор, как прекратили полеты американские космические челноки . Капсула может перевозить семь астронавтов, как космический шаттл.
Его высота 8,23 метра, а ширина 3,96 метра. Вес около 13 тонн. Капсулу можно использовать повторно, что выгодно с финансовой точки зрения. Его особенностью является наличие аварийных ускорителей, названных SuperDraco , по бокам капсулы.
использованная литература
- (ru) Орион: американский космический корабль следующего поколения , НАСА, 50 стр. ( читать онлайн )
- « Fuel Cell, Apollo » , в Национальном музее авиации и космонавтики ( доступно)