แคปซูลอวกาศ

แคปซูลโซยุซถ่ายจากสถานีอวกาศนานาชาติ

แคปซูลอวกาศกำหนดในด้านของการบินว่าเป็นยานอวกาศ ที่เอื้อต่อ การ ดำรงชีวิต ซึ่งช่วยให้สามารถขึ้นสู่อวกาศได้ด้วยจรวดจากนั้นจึงกลับสู่โลก หลักการคือให้สิ่งมีชีวิตอยู่ใน สภาพแวดล้อมที่มี แรงดันซึ่งช่วยให้เครื่องมือและผู้อาศัยทำงานได้ตามปกติ

คุณสมบัติหลัก

โดยทั่วไปแคปซูลประกอบด้วยสองหรือสามโมดูล:

  • โมดูลคำ สั่ง เป็นที่อาศัยและควบคุมของแคปซูล
  • โมดูลบริการส่วนใหญ่ใช้สำหรับการจัดเก็บถังเชื้อเพลิงสำหรับเครื่องยนต์ออกซิเจนสำหรับลูกเรือในการหายใจ เครื่องมือวิทยาศาสตร์และแบตเตอรี่ และระบบผลิตไฟฟ้าสำหรับการผลิตไฟฟ้าที่จำเป็นสำหรับการทำงานของแคปซูล
  • สามารถเพิ่มโมดูลที่สามในแคปซูลได้เช่นเดียวกับSoyuz นี่คือโมดูลวงโคจร มันถูกใช้เพื่อจัดเก็บอุปกรณ์ของลูกเรือและพื้นที่ใช้สอยรวมถึงการทดลองต่างๆ โดยปกติจะถูกขับทิ้งระหว่าง การกลับเข้าสู่ ชั้นบรรยากาศ
แผนผังของแคปซูลปรอท เรือประกอบด้วยโมดูลคำสั่งและบริการเป็นชิ้นเดียว

องค์ประกอบโมดูลควบคุม

  • มีการใช้ร่มชูชีพเพื่อทำให้แคปซูลช้าลงในบรรยากาศชั้น ล่าง โดยปกติจะมีร่มชูชีพสำรองในกรณีที่ร่มชูชีพหลักทำงานผิดปกติ นี่คือสิ่งที่เกิดขึ้นกับSoyuz 1แคปซูลไม่ได้ติดตั้งร่มชูชีพฉุกเฉิน ในร่มชูชีพของSoyuz 1ระเบิดขึ้น ส่งผลให้Vladimir Komarovเสีย ชีวิต
  • แผ่น กัน ความร้อนทำหน้าที่ป้องกันการเสียดสีของอากาศ ซึ่งทำให้เกิดความร้อนสูงระหว่างการกลับเข้าสู่ชั้นบรรยากาศ
  • พอร์ตเชื่อมต่อถูกใช้เพื่อย้ายลูกเรือจากแคปซูลไปยังเรือลำอื่น
  • Spacewalkนั้นหายากในฝักเนื่องจากขนาดของมัน แคปซูลแรกที่มีทางออกแอร์ล็อกคือ แคปซูล วอ สคอ ด ระหว่างภารกิจที่ 2 ซึ่งอนุญาตให้เดินอวกาศได้เป็นครั้งแรก ทางออกเหล่านี้บางส่วนต้องการการกดแคปซูลอย่างสมบูรณ์
  • ระบบกู้ภัยจะใช้เมื่อเกิดปัญหาทางเทคนิคของแคปซูลระหว่างเครื่องขึ้นและลงจอด โดยปกติจะเป็นหอคอยกู้ภัย (ตกลงสู่บรรยากาศชั้นบนของโลกเมื่อยานไม่ได้ใช้งานอีกต่อไป) หรือบนแคปซูลรุ่นเก่าที่นั่งดีดตัว ออก The Crew Dragonมีเครื่องมือกู้ภัยอยู่ที่ด้านข้างของแคปซูล

องค์ประกอบโมดูลบริการ

ประวัติของแคปซูลทั่วโลก

หมวกรัสเซีย

สปุตนิก-2

แบบจำลองของ Sputnik 2 ที่Memorial Museum of Astronautics

Sputnik 2 (Спутник-2 ซึ่งแปลว่าดาวเทียม 2ในภาษารัสเซีย) เป็นรุ่นที่ไม่เหมือนใคร เธอต้องวางสุนัข Laïkaไว้ในวงโคจรต่ำ ภารกิจนี้ประสบความล้มเหลวหลังจากเหตุการณ์ระหว่างการเคลื่อนตัวของจรวดที่อยู่ตรงกลาง ซึ่งทำให้เกิดความล้มเหลวของระบบควบคุมอุณหภูมิ จากนั้นไลกาก็เสียชีวิตด้วยความร้อนหลังจากบินเจ็ดชั่วโมง

แคปซูลเป็นทรงกรวยหนัก 508  กก.กว้าง 2 เมตร ยาว 4 เมตร แคปซูลเปิดตัวด้วยR-7 Semiorkaซึ่งเป็นขีปนาวุธข้ามทวีป

แคปซูลมีเครื่องมือวัดรังสีอยู่ที่ปลายแคปซูล ด้านล่างคือทรงกลมแรงดันที่บรรจุอุปกรณ์วิทยุ ซึ่งได้มาจากสปุตนิกเครื่องแรก ฐานของกรวยรองรับLaïkaโดยมีฉนวนกันความร้อนน้ำอาหารอากาศ รีไซเคิล และการจัดการของเสียของสุนัขตัวเมีย

วอสตอค

แบบจำลองแคปซูล แคปซูลอยู่บนเวที E ของจรวดวอสตอค

Vostok (Восток ซึ่งแปลว่าตะวันออกในภาษารัสเซีย) เป็นแคปซูลตัวแรกที่สามารถนำมนุษย์ขึ้นสู่อวกาศได้ ภารกิจแรกประสบความสำเร็จ (นี่คือเที่ยวบินของยูริกาการิน ). มีการโจรกรรมอีกห้าครั้ง แคปซูลถูกแทนที่ด้วย Voskhodสำหรับภารกิจที่มีลูกเรือซึ่งประกอบด้วยนักบินอวกาศหลายคน

แคปซูลแบ่งออกเป็นสองโมดูล: โมดูลคำสั่งทรงกลม น้ำหนัก 2.46 ตันและเส้นผ่านศูนย์กลาง 2.3 เมตร ซึ่งบรรจุนักบินอวกาศเครื่องมือ และระบบกู้ภัย โมดูลบริการมีรูปร่างทรงกรวย มีน้ำหนัก 2.27 ตัน และยาว 2.25 เมตร โดยมีเส้นผ่านศูนย์กลางที่ฐาน 2.3 เมตร ประกอบด้วยเชื้อเพลิงและเครื่องยนต์ Vostok ไม่มีเครื่องยนต์ที่อนุญาตให้ปรับเปลี่ยนวงโคจรได้ แคปซูลเปิดตัวด้วยR-7 ( 8K71 )ซึ่งเป็นรุ่นอัปเกรดของ R-7 Semiokra

มี การติดตั้งเร โทรจรวดบนโมดูลบริการและใช้สำหรับแยกวงโคจรของแคปซูลเท่านั้น ที่นั่งสามารถดีดออกได้พร้อมกับร่มชูชีพ หากแคปซูลทำงานผิดปกติระหว่างบินขึ้นหรือระหว่างกลับเข้าสู่ชั้นบรรยากาศในบรรยากาศชั้นล่าง มีการเปิดใช้งาน 7 กิโลเมตรก่อนลงจอด เนื่องจากร่มชูชีพไม่เพียงพอที่จะทำให้แคปซูลช้าลง ซึ่งอาจทำให้นักบินอวกาศบาดเจ็บได้

วอสคอด 1 และ 2

Voskhod 1 และ 2 มองเห็นช่องแอร์ได้ชัดเจน

Voskhod (Восхо́д ซึ่งแปลว่ารุ่งอรุณในภาษารัสเซีย) เป็นวิวัฒนาการของแคปซูล Vostok มันสามารถบรรทุกนักบินอวกาศได้ถึงสามคน ภารกิจประจำสองคนเท่านั้นที่ดำเนินการ ภารกิจมีความเสี่ยงสูงเนื่องจากไม่มีหอกู้ภัย ไม่มีที่นั่งดีดออกและชุดนิรภัยติดตั้งบนแคปซูล ได้รับการพัฒนาสองเวอร์ชัน:

  • รุ่นสามที่นั่ง (3KV) ที่ใช้สำหรับVoskhod 1  ;
  • เวอร์ชัน 3KD ที่ใช้กับVoskhod 2มาพร้อมกับแอร์ล็อกที่ช่วยให้เดินในอวกาศได้ ต้องดัดแปลงแฟริ่งให้พอดีกับแอร์ล็อค

แคปซูลทั้งสองเปิดตัวด้วย จรวด Voskhodซึ่งเป็นวิวัฒนาการของR-7 Semiokra  :

  • Voskhod 1เป็นภารกิจแรกของแคปซูลนี้ เป็นแคปซูลแรกที่มีนักบินอวกาศสามคนอยู่บนเรือ ซึ่งเป็นสถิติ
  • Voskhod 2เป็นภารกิจแรกที่ชายคนหนึ่งAlexei Leonovผจญภัยในอวกาศด้วยชุดอวกาศ ปัญหาเกิดขึ้นเมื่อชุดของนักบินอวกาศเริ่มพองตัวในสุญญากาศของอวกาศเนื่องจากความแตกต่างของความดันระหว่างสุญญากาศของอวกาศและภายในของชุด จากนั้น Alexei Leonov ก็สามารถปล่อยก๊าซออกจากชุดของเขาและสามารถกลับไปที่ airlock ได้ Spacewalkใช้เวลาสิบสองนาที

Voskhods จะถูกแทนที่ในปี 1967 โดย Soyuz ซึ่งเป็นแคปซูลที่ทันสมัยกว่า

โซยุซ (Soyuz-MS)

Soyuz (Союз ซึ่งแปลว่าสหภาพในภาษารัสเซีย) เป็นแคปซูลของรัสเซียที่ใช้มาตั้งแต่ปี 1967 ปัจจุบันใช้เพื่อส่งนักบินอวกาศไปยังสถานีอวกาศนานาชาติเท่านั้น

Soyuz-MS เป็นเวอร์ชันล่าสุด ซึ่งเป็นการดัดแปลงจาก Soyuz-TMA ที่ให้บริการตั้งแต่ปี 2016 ยานอวกาศมีสามโมดูลแทนที่จะเป็นสองโมดูล แคปซูลมีน้ำหนัก 7.25 ตัน สูง 10 เมตร กว้าง 2.65 เมตร เธอสามารถบรรทุกสมาชิกลูกเรือได้สูงสุดสามคนบนเรือ

แคปซูลเปิดตัวจากเครื่องยิง Soyuz 2.1aซึ่งเป็นรุ่นที่ทันสมัยที่สุดของ R-7 Semiokra แคปซูลมีระบบโพรบโคนสำหรับเทียบท่ากับยานอวกาศลำอื่น แตกต่างจาก แคปซูล Voskhodตรง Soyuz มีหอกู้ภัย แบบยก ออก ได้

หมวกอเมริกัน

แคปซูลปรอท

เมอร์คิวรี่ 8 พอด

แคปซูล Mercuryเป็น แคปซูล ของอเมริกาที่สามารถอยู่อาศัยได้ตัวแรกที่แข่งขันกับ แคปซูล Vostokของ รัสเซีย เธอรับได้คนเดียวเท่านั้น มันถูกเปิดตัวด้วย Redstoneจากนั้นเป็น ขีปนาวุธนำวิถีAtlas

มีเพียงหกเที่ยวบินของแคปซูลนี้เท่านั้น แคปซูลมีขนาดกว้าง 1.89 เมตร สูง 3.34 เมตร มีน้ำหนักประมาณ 1.5 ตัน มีการใช้หอกู้ภัยบนแคปซูล Mercury ไม่เหมือนแคปซูลอื่น ๆ มีทั้งโมดูลคำสั่งและโมดูลบริการ มันจะถูกแทนที่ด้วยแคปซูล ราศีเมถุน

แคปซูลราศีเมถุน

แคปซูลราศีเมถุนในวงโคจร

แคปซูลราศีเมถุนเป็นผู้สืบทอดของMercury มันสามารถบรรทุกนักบินอวกาศสองคนขึ้นเครื่องได้ ที่นั่งถูกดีดออก เวลานี้แคปซูลถูกแบ่งออกเป็นสองส่วนที่แตกต่างกัน: โมดูลคำสั่งและโมดูลบริการ โดยตัวมันเองแยกออกเป็นสองส่วน: ส่วนจรวดย้อนยุคและส่วนอุปกรณ์

แคปซูลเปิดตัวด้วยGLV Titan II ซึ่งเป็นการดัดแปลง ของขีปนาวุธนำวิถีLGM-25C Titan II แคปซูลสูง 5.8 เมตร กว้าง 3.85 เมตร หนัก 3.85 ตัน มีสิบสองเที่ยวบิน มากเป็นสองเท่าของ Mercury

อพอลโล

แคปซูลอพอลโลโคจรรอบดวงจันทร์

โมดูล อพอลโลเป็นแคปซูลของอเมริกาที่ใช้ในโครงการอพอลโลซึ่งประกอบด้วยการส่งคนไปดวงจันทร์ต่อหน้าชาวรัสเซีย

แคปซูลสามารถบรรทุกนักบินอวกาศได้สามคน มีหอกู้ภัย มีช่อง ประเภทโคนโพรบ สำหรับเชื่อมต่อกับLEM ซึ่งเป็น โมดูลลงจอด บนดวงจันทร์ ในระหว่างการปฏิบัติภารกิจ ลูกเรือ 2 ใน 3 คนขึ้นเครื่อง LEM ขณะที่คนสุดท้ายยังคงอยู่ในวงโคจรในแคปซูล โมดูล Apollo และ LEM เปิดตัวบนSaturn VสำหรับภารกิจหรือSaturn IBสำหรับการทดสอบในวงโคจร

เกิดอุบัติเหตุ 2 ครั้ง คือ

  • อพอลโล 1  : สามสัปดาห์ก่อนเครื่องขึ้น นักบินอวกาศที่ได้รับการคัดเลือกกำลังออกกำลังกายในโมดูลอพอลโล เมื่อห้าชั่วโมงหลังจากการฝึก ระบบไฟฟ้าที่ผิดพลาดเกิดไฟไหม้และเกิดไฟลุกไหม้ นักบินอวกาศพยายามที่จะออกไปไม่สำเร็จ โดยปกติการเปิดฟักจะใช้เวลานานกว่าสองนาที ความช่วยเหลือไม่มาทันเวลาและนักบินอวกาศเสียชีวิต
  • อพอลโล 13  : ระหว่างการเดินทางจากโลกไปยังดวงจันทร์ โมดูลบริการระเบิดเนื่องจากปัญหาทางเทคนิค นักบินอวกาศไม่สามารถปฏิบัติภารกิจและหลบภัยในLEMได้ พวกเขาสามารถกลับสู่โลกได้หลังจากการซ้อมรบที่อันตราย

แคปซูลสูง 11 เมตร กว้าง 3.9 เมตร หนัก 30.37 ตัน มีภารกิจทั้งหมดสิบเจ็ดภารกิจ

ลูกเรือมังกร

แคปซูล Crew Dragon จากภารกิจที่ 1 ขับโดยอัตโนมัติโดยไม่มีลูกเรือ เธอกำลังจะเทียบท่ากับสถานีอวกาศนานาชาติ

The Crew Dragonเป็นแคปซูลที่ทันสมัย ​​ซึ่งเป็นเครื่องแรกที่ใช้ระบบควบคุมแบบสัมผัส การบินทดสอบครั้งแรกเกิดขึ้นเมื่อวันที่และการกลับสู่โลกก็ประสบความสำเร็จ แคปซูลนี้กำลังพัฒนาโดยบริษัทเอกชนSpace Xโดยได้รับความร่วมมือจาก NASA

หน้าที่เดียวคือขนส่งนักบินอวกาศไปยัง สถานี อวกาศนานาชาติ มันถูกเปิดตัวบนFalcon 9ซึ่งเป็นจรวดที่ผลิตโดยSpace X เช่นกัน นับเป็นครั้งแรกในรอบ 9 ปีที่แคปซูลอวกาศของอเมริกาเข้าร่วมสถานีอวกาศนานาชาติ นับตั้งแต่กระสวยอวกาศของอเมริกา หยุดให้ บริการ แคปซูลสามารถบรรทุกนักบินอวกาศได้ 7 คน เช่นเดียวกับกระสวยอวกาศ

สูง 8.23 ​​เมตร กว้าง 3.96 เมตร มีน้ำหนักประมาณ 13 ตัน สามารถนำแคปซูลกลับมาใช้ใหม่ได้ ซึ่งเป็นข้อได้เปรียบทางการเงิน มีความพิเศษตรงที่มีตัวกระตุ้นฉุกเฉินชื่อSuperDracoที่ด้านข้างของแคปซูล

อ้างอิง

  1. (en) Orion: America's Next Generation Spacecraft , NASA, 50  น. ( อ่านออนไลน์ )
  2. " Fuel Cell, Apolloที่National Air and Space Museum  (เข้าถึง แล้ว)

ดูเช่นกัน

บทความที่เกี่ยวข้อง