Защо превозните средства, летящи от МКС към земята, не изгарят в плътните слоеве на атмосферата? На каква височина лети МКС? Орбита и скорост на МКС Скорост на МКС около земята

Атмосферата на нашата планета ни предпазва от ултравиолетова радиация и от многобройни метеорити, приближаващи Земята. Повечето от тях изгарят напълно в плътните слоеве на атмосферата, също като космическите отпадъци, падащи от орбита. Но това обстоятелство е цял проблем за космическата индустрия, защото астронавтите трябва не само да бъдат изпратени в орбита, но и върнати обратно. Но астронавтите безопасно завършват престоя си на Международната космическа станция, връщайки се в специални капсули, които не изгарят в атмосферата. Днес ще разгледаме защо това се случва.

Космическите кораби, подобно на извънземните обекти, страдат от разрушителното въздействие на атмосферата. С аеродинамичното съпротивление на газовите слоеве на атмосферата повърхността на всяко тяло, движещо се със значителна скорост, се нагрява до критични стойности. Затова дизайнерите трябваше да положат много усилия за решаването на този проблем. Технологията за защита на космическата техника от подобни въздействия се нарича аблативна защита. Той включва повърхностен слой на базата на азбестосъдържащи съединения, който се нанася върху външната част на самолета и се унищожава частично, но позволява самият космически кораб да се запази непокътнат.


Връщането на астронавтите от МКС на Земята става в специална капсула, която се намира на кораба "Союз". След като се откачи от МКС, корабът започва да се движи към Земята и на височина от около 140 километра се разпада на три части. Отделенията за оборудване и помощни средства на космическия кораб "Союз" напълно изгарят в атмосферата, но спускаемият апарат с астронавтите има защитен слой и продължава да се движи. Приблизително на височина около 8,5 километра се освобождава спирачен парашут, който значително забавя скоростта и подготвя апарата за кацане.


Ако погледнете снимките на капсулите с астронавти след кацането им, ще видите, че те са почти черни на цвят и имат следи от изгаряне в резултат на летене през слоевете на атмосферата.

Или защо сателитите не падат? Орбитата на спътника представлява деликатен баланс между инерция и гравитация. Силата на гравитацията непрекъснато дърпа сателита към Земята, докато инерцията на спътника се стреми да поддържа движението му право. Ако нямаше гравитация, инерцията на спътника щеше да го изпрати директно от земната орбита в открития космос. Във всяка точка от орбитата обаче гравитацията държи сателита привързан.

За да се постигне баланс между инерция и гравитация, спътникът трябва да има строго определена скорост. Ако лети твърде бързо, инерцията преодолява гравитацията и спътникът напуска орбитата. (Изчисляването на така наречената втора евакуационна скорост, която позволява на спътника да напусне орбитата на Земята, играе важна роля при изстрелването на междупланетни космически станции.) Ако спътникът се движи твърде бавно, гравитацията ще спечели битката с инерцията и спътникът ще падне на Земята. Точно това се случва през 1979 г., когато американската орбитална станция Skylab започва да намалява в резултат на нарастващото съпротивление на горните слоеве на земната атмосфера. Уловена в желязната хватка на гравитацията, станцията скоро падна на Земята.

Скорост и разстояние

Тъй като гравитацията на Земята отслабва с разстоянието, скоростта, необходима за поддържане на сателита в орбита, варира в зависимост от надморската височина. Инженерите могат да изчислят колко бързо и на каква височина трябва да орбитира сателит. Например геостационарен спътник, винаги разположен над една и съща точка на земната повърхност, трябва да направи една обиколка за 24 часа (което съответства на времето на едно завъртане на Земята около оста си) на височина 357 километра.

Гравитация и инерция

Балансирането на сателит между гравитацията и инерцията може да се симулира чрез въртене на тежест върху въже, прикрепено към него. Инерцията на товара се стреми да го отдалечи от центъра на въртене, докато напрежението на въжето, действащо като гравитация, поддържа товара в кръгова орбита. Ако въжето се среже, товарът ще отлети по права траектория, перпендикулярна на радиуса на неговата орбита.

Постоянното падане на МКС всъщност обяснява защо екипажът на борда е в безтегловност, въпреки факта, че вътре в станцията има гравитация. Тъй като скоростта на падане на МКС е компенсирана, астронавтите, докато са вътре в станцията, всъщност не се движат никъде. Те просто плуват. Въпреки това МКС все още се спуска от време на време, приближавайки се до Земята. За да компенсира това, контролният център на станцията коригира орбитата й, като за кратко задейства двигателите и я връща на предишната й височина.

На МКС слънцето изгрява на всеки 90 минути

Изгрев на МКС.

Международната космическа станция обикаля около Земята веднъж на всеки 90 минути. Благодарение на това нейният екипаж наблюдава изгрева на всеки 90 минути. Всеки ден хората на борда на МКС виждат 16 изгрева и 16 залеза. Космонавтите, които прекарват 342 дни на станцията, успяват да видят 5472 изгрева и 5472 залеза. За същото време човек на Земята ще види само 342 изгрева и 342 залеза.

Трябва да се разбере, че екипажът на МКС не се нуждае от ежедневна смяна на дрехите, както ние на Земята. Освен физическите упражнения (за които ще говорим по-долу), астронавтите на МКС не трябва да полагат много усилия в микрогравитация. Следи се и телесната температура на МКС. Всичко това позволява на хората да носят едни и същи дрехи до четири дни, преди да решат да ги сменят.

Русия от време на време изстрелва безпилотни космически кораби, за да доставя нови доставки на МКС. Тези кораби могат да летят само в една посока и не могат да се върнат обратно на Земята (поне в едно парче). След като се скачат с МКС, екипажът на станцията разтоварва доставените доставки и след това пълни празния космически кораб с различни боклуци, отпадъци и мръсни дрехи. След това устройството се откачва и пада на Земята. Самият кораб и всичко на борда горят в небето над Тихия океан.

Екипажът на МКС е зает

Обучение в орбита.

Екипажът на Международната космическа станция почти непрекъснато губи костна и мускулна маса. , те губят около два процента от минералните запаси в костите на крайниците. Не звучи много, но този брой бързо расте. Типичната мисия до МКС може да отнеме до 6 месеца. В резултат на това някои членове на екипажа могат да загубят до 1/4 от костната маса в някои части на скелета си.

Космическите агенции се опитват да намерят начин да намалят тези загуби, като принуждават екипажите да тренират по два часа всеки ден. Въпреки това астронавтите все още губят мускулна и костна маса. Тъй като на практика всеки астронавт редовно се изпраща на влакове на МКС, космическите агенции нямат контролни групи, с които да измерват ефективността на такова обучение.

Симулаторите на орбиталната станция също са различни от тези, които сме свикнали да използваме на Земята. Разликата в гравитацията диктува необходимостта от използване само на специално оборудване за упражнения.

Ползването на тоалетната зависи от националността на екипажа

Тоалетната в орбита не е лесна задача.

През първите дни на Международната космическа станция астронавтите и космонавтите използваха и споделяха едно и също оборудване, апаратура, храна и дори тоалетни. Нещата започнаха да се променят около 2003 г., след като Русия започна да изисква плащане от други страни за техните астронавти, за да използват тяхното оборудване. На свой ред други страни започнаха да искат плащане от Русия за това, че нейните космонавти използват тяхното оборудване.

Елате в нашия специален чат в Telegram. Винаги има с кого да обсъдите новини от света на високите технологии.

Ситуацията ескалира през 2005 г., когато Русия започна да взема пари от НАСА за транспортиране на американски астронавти до МКС. В замяна САЩ забраниха на руските астронавти да използват американско оборудване, оборудване и тоалетни.

Русия може да затвори програмата за МКС

Русия няма възможност директно да забрани на САЩ или на друга страна, участвала в създаването на МКС, да използва станцията. Въпреки това, той може да блокира косвено достъпа до станцията. Както бе споменато по-горе, Америка се нуждае от Русия, за да достави своите астронавти на МКС. През 2014 г. Дмитрий Рогозин намекна, че от 2020 г. Русия планира да изразходва парите и ресурсите, отпуснати за космическата програма, за други проекти. Съединените щати от своя страна искат да продължат на МКС поне до 2024 г.

Ако Русия намали или дори прекрати използването на МКС до 2020 г., това ще създаде сериозен проблем за американските астронавти, тъй като достъпът им до МКС ще бъде ограничен или дори отказан. Рогозин добави, че Русия може да лети до МКС без Съединените щати, а САЩ от своя страна нямат такъв лукс.

Американската аерокосмическа агенция НАСА работи активно с търговски космически компании за транспортирането и връщането на американски астронавти от МКС. В същото време НАСА винаги може да използва батутите, които Рогозин спомена по-рано.

На борда на МКС има оръжия

Зад тези стени има оръжия.

Обикновено на борда на Международната космическа станция има един или два пистолета. Те принадлежат на астронавтите, но се съхраняват в „комплект за оцеляване“, до който всеки на станцията има достъп. Всеки пистолет има три цеви и патрони за пушка и пушка. Предлагат се и със сгъваеми елементи, които могат да се използват като лопата или нож.

Не е ясно защо астронавтите ще съхраняват такива многофункционални пистолети на борда на МКС. Всъщност не се биете с извънземни? Със сигурност обаче е известно, че през 1965 г. някои астронавти трябваше да се справят с агресивни диви мечки, които решиха да опитат хората, завърнали се от космоса на Земята. Напълно възможно е станцията да има оръжие точно за такива случаи.

На китайски тайкунавти е отказан достъп до МКС

На МКС няма китайци

На китайски тайкунавти е забранено да посещават Международната космическа станция поради санкциите на САЩ, наложени на Китай. През 2011 г. Конгресът на САЩ забрани всякакво сътрудничество по космически програми между САЩ и Китай.

Забраната беше предизвикана от опасения, че космическата програма на Китай се преследва зад кулисите за милитаристични цели. Съединените щати от своя страна не искат да помагат по никакъв начин на китайските военни и инженери, така че МКС е забранена за Китай.

Според Time това е много неразумно решение на проблема. Американското правителство трябва да разбере, че забраната за използване на МКС от Китай, както и забраната за каквото и да е сътрудничество между Съединените щати и Китай за разработването на космически програми, няма да попречи на последния да развива своя собствена космическа програма. Китай вече изпрати свои тикунавти в космоса, както и роботи на Луната. Освен това Поднебесната империя планира да построи нова космическа станция, както и да изпрати свой марсоход на Марс.

Говорим за факта, че всеки обект, който се намира в непосредствена близост до Земята, се влияе от нейната гравитационна сила. И ако е така, тогава той не може да остане в орбитата си дълго време и определено ще падне на повърхността, ако преди това не изгори в горните слоеве на атмосферата. Същата съдба на теория трябва да сполети МКС, която се намира на 400 километра от повърхността на планетата. Но дори такова значително разстояние не може да освободи космическата станция от силата на земната гравитация. Но как тогава остава в стационарна орбита толкова дълго време?

Нека първо да разберем какво представлява международната космическа станция. Това е сложен модулен дизайн, тежащ 400 тона. Ако говорим за неговия размер, той е приблизително същият като игрище за американски футбол. Сглобяването на такава конструкция отне 13 години. През това време беше извършена огромна работа, която включва: многобройни изстрелвания на космически товарни кораби Progress, американски совалки и астронавти, излизащи в открития космос. В момента Международната космическа станция струва повече от 150 милиарда долара. На станцията постоянно има шестима космонавти, които са представители на различни страни по света.

Но нека се върнем към първоначалния ни въпрос и се опитаме да разберем защо станцията под въздействието на гравитацията не пада на повърхността на Земята.

Всъщност тя бавно пада. През годината спадът му достига два километра. И ако не беше корекцията на орбитата, отдавна щяхме да се сбогуваме с нея. Именно навременните корекции позволяват на МКС да остане в стационарна орбита. Няма да повярвате, но такъв сложен и тежък дизайн има най-висока мобилност. Той може да променя параметрите на орбитата, да се движи във всички посоки и дори да се обръща, ако е необходимо, за да избягва например различни космически обекти, включително космически отпадъци.

Всички движения се извършват с помощта на специални двигатели, наречени гиродини. На гарата са четирима. За ориентиране на станцията или коригиране на нейната орбита се получава команда от Земята за изстрелването им, след което станцията започва своето движение. За такава отговорна операция отговаря специален оператор. Неговата отговорност включва не само навременна корекция на орбитата на МКС, но и осигуряване на нейната безопасност, за да се предотвратят сблъсъци с метеорити и космически отпадъци. Подобни ускорители и двигатели са налични на товарния космически кораб Progress, който се качи на МКС. С тяхна помощ можете също да коригирате орбитата му.

Операторът следи и теглото на станцията. Без това е невъзможно точното изчисляване на тягата на херодините, която не трябва да бъде по-малка от 1 м/сек. Масата на станцията непрекъснато се променя. По правило това се случва в момента на скачване на следващия товарен кораб Progress, който доставя полезен товар на борда. Космонавтите не участват в процеса на планираното преместване на станцията. Всичко се контролира от оператор от Земята.

МКС е наследник на станция МИР, най-големият и скъп обект в историята на човечеството.

Какъв е размерът на орбиталната станция? Колко струва? Как живеят и работят астронавтите по него?

Ще говорим за това в тази статия.

Какво представлява МКС и кой я притежава?

Международната космическа станция (MKS) е орбитална станция, използвана като многоцелево космическо съоръжение.

Това е научен проект, в който участват 14 държави:

  • Руска федерация;
  • САЩ;
  • Франция;
  • Германия;
  • Белгия;
  • Япония;
  • Канада;
  • Швеция;
  • Испания;
  • Холандия;
  • Швейцария;
  • Дания;
  • Норвегия;
  • Италия.

През 1998 г. започва създаването на МКС.Тогава беше изстрелян първият модул на руската ракета "Протон-К". Впоследствие други участващи страни започнаха да доставят други модули на станцията.

Забележка:на английски ISS се изписва като ISS (декодиране: Международна космическа станция).

Има хора, които са убедени, че МКС не съществува и всички космически полети са заснети на Земята. Реалността на пилотираната станция обаче беше доказана и теорията за измамата беше напълно опровергана от учените.

Конструкция и размери на международната космическа станция

МКС е огромна лаборатория, предназначена да изучава нашата планета. В същото време станцията е дом на работещите там астронавти.

Станцията е дълга 109 метра, широка 73,15 метра и висока 27,4 метра. Общото тегло на МКС е 417 289 кг.

Колко струва една орбитална станция?

Стойността на съоръжението се оценява на 150 милиарда долара.Това е най-скъпото развитие в човешката история.

Орбитална височина и скорост на полета на МКС

Средната надморска височина, на която се намира станцията, е 384,7 km.

Скоростта е 27 700 км/ч.Станцията прави пълен оборот около Земята за 92 минути.

Времето на станцията и работният график на екипажа

Станцията работи по лондонско време, работният ден на астронавтите започва в 6 сутринта. По това време всеки екипаж установява връзка със своята страна.

Докладите на екипажа могат да се слушат онлайн. Работният ден приключва в 19:00 часа лондонско време .

Маршрут на полета

Станцията се движи около планетата по определена траектория. Има специална карта, която показва коя част от маршрута минава корабът в даден момент. Тази карта също така показва различни параметри - време, скорост, надморска височина, ширина и дължина.

Защо МКС не пада на Земята? Всъщност обектът пада на Земята, но се разминава, тъй като непрекъснато се движи с определена скорост. Траекторията трябва да се повишава редовно. Веднага щом станцията загуби част от скоростта си, тя се приближава все по-близо до Земята.

Каква е температурата извън МКС?

Температурата постоянно се променя и зависи пряко от ситуацията на светлина и сянка.На сянка се задържа около -150 градуса по Целзий.

Ако станцията е разположена под въздействието на пряка слънчева светлина, тогава температурата навън е +150 градуса по Целзий.

Температура вътре в станцията

Въпреки колебанията зад борда, средната температура вътре в кораба е 23-27 градуса по Целзийи е напълно подходящ за обитаване от хора.

Астронавтите спят, ядат, спортуват, работят и почиват в края на работния ден - условията са близки до най-удобните за престой на МКС.

Какво дишат астронавтите на МКС?

Основната задача при създаването на космическия кораб беше да се осигурят на астронавтите необходимите условия за поддържане на правилно дишане. Кислородът се получава от водата.

Специална система, наречена „Въздух“, поема въглеродния диоксид и го изхвърля зад борда. Кислородът се попълва чрез електролиза на водата. На станцията има и кислородни бутилки.

Колко време отнема полетът от космодрума до МКС?

Полетът отнема малко повече от 2 дни.Има и кратка 6-часова схема (но не е подходяща за товарни кораби).

Разстоянието от Земята до МКС варира от 413 до 429 километра.

Животът на МКС - какво правят астронавтите

Всеки екипаж провежда научни експерименти, поръчани от изследователския институт на тяхната страна.

Има няколко вида такива изследвания:

  • образователни;
  • технически;
  • околната среда;
  • биотехнология;
  • медицински и биологични;
  • изследване на условията на живот и работа в орбита;
  • изследване на космоса и планетата Земя;
  • физични и химични процеси в космоса;
  • изследване на Слънчевата система и други.

Кой е на МКС сега?

В момента следният персонал продължава да дежури в орбита: Руският космонавт Сергей Прокопиев, Серена Оньон-Чанселър от САЩ и Александър Герст от Германия.

Следващото изстрелване беше планирано от космодрума Байконур на 11 октомври, но поради инцидента полетът не се състоя. Към момента все още не е известно кои астронавти ще летят до МКС и кога.

Как да се свържете с МКС

Всъщност всеки има шанс да комуникира с международната космическа станция. За да направите това, ще ви трябва специално оборудване:

  • трансивър;
  • антена (за честотен диапазон 145 MHz);
  • въртящо се устройство;
  • компютър, който ще изчисли орбитата на МКС.

Днес всеки астронавт има високоскоростен интернет.Повечето специалисти общуват с приятели и семейство чрез Skype, поддържат лични страници в Instagram, Twitter и Facebook, където публикуват невероятно красиви снимки на нашата зелена планета.

Колко пъти МКС обикаля Земята на ден?

Скоростта на въртене на кораба около нашата планета е 16 пъти на ден. Това означава, че за един ден астронавтите могат да видят изгрева 16 пъти и да наблюдават залеза 16 пъти.

Скоростта на въртене на МКС е 27 700 км/ч. Тази скорост предотвратява падането на станцията на Земята.

Къде се намира МКС в момента и как да я видим от Земята

Много хора се интересуват от въпроса: наистина ли е възможно да се види кораб с просто око? Благодарение на постоянната си орбита и големия размер всеки може да види МКС.

Можете да видите кораб в небето както през деня, така и през нощта, но се препоръчва да правите това през нощта.

За да разберете времето на полета над вашия град, трябва да се абонирате за бюлетина на NASA. Можете да следите движението на станцията в реално време благодарение на специалната услуга Twisst.

Заключение

Ако видите ярък обект в небето, това не винаги е метеорит, комета или звезда. Знаейки как да различите МКС с просто око, определено няма да сбъркате в небесното тяло.

Можете да научите повече за новините на МКС и да наблюдавате движението на обекта на официалния уебсайт: http://mks-online.ru.