Перечислите характеристики факторов космического пространства и условия эксплуатации КА различного назначения.
Факторы поверхностного воздействия, представляющие опасность для открытых элементов аппаратуры и приповерхностных слоев (толщиной до нескольких сотен микрометров) материалов КА:
· космический вакуум;
· поток атомарного кислорода верхней атмосферы Земли;
· собственная атмосфера КА;
· магнитосферная плазма и плазма СВ;
· солнечное УФ-излучение.
Проникающие факторы, оказывающие воздействие на глубокие слои материалов и элементы оборудования, находящиеся во внутренних отсеках КА:
· электроны и ионы РПЗ, СКЛ и ГКЛ;
· крупные частицы метеорной материи и космического мусора;
· микрогравитация.
Магнитосфера Земли
ОКП ограничено сферой, радиус которой равен среднему расстоянию от Земли до Луны (380 тыс. км)
Холодная плазма в магнитосфере Земли (область ионосферы на высотах 30-1000 км) - плазма со средней кинетической энергией частиц ≤ 10 эВ
Горячая плазма в магнитосфере Земли (область функционирования КА на геостационарной орбите ~36000)
Характерные энергии частиц горячей магнитосферной плазмы от 1-100 кэВ,
Концентрации частиц - 105-107 м -3.
Cолнечный ветер (вне магнитосферы Земли) - поток плазмы, непрерывно вытекающий в межпланетное пространство из внешней полностью ионизованной газовой оболочки Солнца, состоящий преимущественно из электронов и протонов.
Температура плазмы СВ ~ 105 К.
Кинетическая энергия протонов СВ ~1 кэВ.
Скорость направленного движения плазмы в окрестности Земли ~500 км-с-1.
|
|
|
Средняя концентрация электронов и протонов в плазме СВ ~7·106 м-3.
Плотность потока частиц -3,5·1012м-2·с -1.
Для ряда материалов коэффициент распыления под действием протонов максимален как раз при энергии протонов ~103 эВ, характерной для СВ. Указанные параметры СВ изменяются в зависимости от уровня гелиогеофизической активности, во время сильных возмущений скорость СВ может возрастать до~1000 км·с -1.Собственная атмосфера КА
Образование СВА обусловлено процессами газовыделения с поверхности и из объема материалов, утечками газов из внутренних отсеков КА, работой ракетных двигателей разных типов и отделяющихся от поверхности КА и выбрасываемых РД твердых частиц. СВА содержит химически активные компоненты, которые могут
вызывать различные физико-химические процессы, ухудшающие параметры элементов аппаратуры.
Собственная атмосфера КА подразделяется по плотности, составу и физическому воздействию на три части:
-собственная внешняя атмосфера (СВА) КА,
- собственная внутренняя атмосфера герметизированных отсеков (СВАГО) КА,
- собственная атмосфера негерметизированных отсеков и полостей, отделенных от открытого космоса поверхностью.
|
|
|
Расскажите о миссии к Марсу. Перечислите международные проекты. Расскажите о программе «Марс-500» и результатах научных исследований.
Проект "Марс-500" проводится Государственным научным центром Российской Федерации – Институтом медико-биологических проблем РАН под эгидой Роскосмоса и Российской академии наук. В него входит ряд экспериментов, имитирующих те или иные аспекты межпланетного пилотируемого полета. Основой является серия экспериментов по длительной изоляции экипажа в условиях специально созданного наземного экспериментального комплекса. Это: 14-суточная изоляция (завершена в ноябре 2007 г.) 105-суточная изоляция (завершена в июле 2009 г.) 520-суточная изоляция (завешена в ноябре 2011 г.)
Суточная изоляция
Первый этап "полета" к Красной планете проводился в двух модулях медико-технического комплекса - ЭУ-150 (жилой модуль объемом 150 кубических метров) и ЭУ-100 (медицинский модуль объемом 100 кубических метров).
Цель эксперимента:
Проверка и подтверждение соответствия технических и эксплуатационных характеристик систем модулей ЭУ-100 и ЭУ-150 требованиям разработанной технической, эксплуатационной документации и ТЗ на выполнение работ в условиях, максимально приближенных к реальной эксплуатации с участием экипажа из 6-ти человек, находящихся в замкнутой изоляции продолжительностью 14 суток.
|
|
|
Результаты эксперимента:
Проведенный 14-суточный эксперимент подтвердил работоспособность экспериментальных модулей, обслуживающих систем жизнеобеспечения, наземного центра управления, их соответствия заданным техническим условиям и создания приемлемых условий для работы и жизни экипажа.
Суточная изоляция
Цель эксперимента:
Цель отработочного 105-суточного эксперимента, проводимого в рамках проекта “Марс-500” – получение и анализ научно-технической информации для оптимальной организации подготовки и эффективного проведения основного эксперимента, моделирующего все этапы пилотируемого полета на Марс.
Основные задачи эксперимента:
· Исследование особенностей физиологической и психологической адаптации членов экипажа к условиям автономного функционирования;
· Изучение взаимодействия экипажа с персоналом центра управления экспериментом при измененных условиях коммуникации;
Основные результаты
Уточнены критерии медицинского и психологического отбора испытателей-добровольцев для основного 520-суточного эксперимента.
|
|
|
Не выявлено отрицательного влияния экспозиции шума в эксперименте на состояние слуховой функции испытателей-добровольцев.
Суточная изоляция
Цель эксперимента:
Изучение взаимодействия в системе «человек – окружающая среда» и получение экспериментальных данных о состоянии здоровья и работоспособности человека, длительно находящегося в условиях изоляции в герметично замкнутом пространстве
ограниченного объема при моделировании основных особенностей марсианского полета (сверхдлительность, автономность, измененные условия коммуникации с Землей – задержка связи, лимитированность расходуемых ресурсов) и отработка технологий медицинского обеспечения космонавтов применительно к межпланетным перелетам.
Основные задачи эксперимента:
1.Изучение влияния условий, моделирующих особенности пилотируемой марсианской экспедиции на здоровье и работоспособность экипажа;
2.Организация деятельности экипажа и его взаимодействия с наземным центром управления с учетом особенностей, присущих марсианскому полету;
3.Отработка принципов, методов и средств контроля и мониторинга среды обитания при сверхдлительном пребывании экипажа в условиях замкнутого гемообъема;
Научная программа
Осуществление опережающей серии наземных исследований и экспериментов по отработке элементов, направлений и задач марсианской экспедиции, включая исследования физиологических систем и организма в целом, отработке научных, методических, инструментальных и аппаратно-информационных средств системы обеспечения здоровья является важнейшим этапом подготовки реальной марсианской миссии.
Научная программа проводящегося эксперимента отражает следующие требования:
· постоянный учет и контроль экспериментальных условий;
· обеспечение адекватности используемых методов, оборудования и программного обеспечения;
· обеспечение эффективности постоянного динамического контроля изучаемых параметров;
Выполнение научной программы
· Средняя повторяемость исследований 1 раз в 60 суток. На рассматриваемый период все запланированные исследования экипажем выполнены. Срывов или переносов исследований на другие сроки нет.
· У исследователей, включая зарубежных, нет замечаний по качеству передаваемой первичной научной информации. Они положительно оценивают деятельность экипажа по выполнению научных исследований.
Миссия к планетам Солнечной системы. Приведите примеры международных проектов. Покажите цели, задачи, основные результаты.
«ВОЯДЖЕР-1» — КОСМИЧЕСКИЙ ЗОНД NASA, ЗАПУЩЕННЫЙ изучения внешней части Солнечной системы. Вот уже 36 лет аппарат регулярно связывается с Сетью дальней космической связи NASA, удалившись на расстояние 19 млрд километров от Земли. На данный момент он является самым далёким рукотворным объектом.
ОСНОВНАЯ МИССИЯ «ВОЯДЖЕРА-1» ЗАВЕРШЕНА 20 НОЯБРЯ 1980 ГОДА, после того как аппарат изучил систему Юпитера и систему Сатурна. Это был первый зонд, представивший подробные изображения двух планет и их спутников. Последний год СМИ пестрили заголовками о том, что «Вояджер-1» покинул Солнечную систему. 12 сентября 2013 года NASA, наконец, официально объявило, что «Вояджер-1» пересёк гелиопаузу и вошёл в межзвёздное пространство. Как ожидается, аппарат продолжит свою миссию до 2025 года.
«ВОЯДЖЕР-2» — КОСМИЧЕСКИЙ ЗОНД, ЗАПУЩЕННЫЙ NASAА 20 АВГУСТА 1977 ГОДА,который исследует внешнюю часть Солнечной системы и межзвёздного пространства в конечном итоге. Фактически аппарат был запущен до «Вояджера-1», но тот набрал скорость и в итоге обогнал его. Зонд действует в течение 36 лет, 2 месяцев и 10 дней. Космический аппарат по-прежнему получает и передаёт данные через Сети дальней космической связи.
По состоянию на конец октября 2013 года, он находится на расстоянии 15 млрд километров от Земли. Его основная миссия закончилась 31 декабря 1989 года, после того как он успешно исследовал системы Юпитера, Сатурна, Урана и Нептуна. Ожидается, что «Вояджер-2» продолжит передавать слабые радиограммы как минимум до 2025 года.
DAWN — АВТОМАТИЧЕСКАЯ КОСМИЧЕСКАЯ СТАНЦИЯ, которая была запущена в 2007 году для изучения двух самых больших объектов в поясе астероидов — Весты и Цереры. Уже 6 лет аппарат бороздит пространства космоса очень и очень далеко от Земли — между орбитами Марса и Юпитера. В 2009 году он провёл манёвр в гравитационном поле Марса, набрав дополнительную скорость, и уже к августу 2011 года при помощи ионных двигателей вышел на орбиту астероида Весты, где провёл 14 месяцев, сопровождая объект на его пути вокруг Солнца.На борту DAWN установлены две чёрно-белые матрицы (1024×1024 пикселя) с двумя объективами и цветными фильтрами. Также имеется детектор нейтронов и гамма-квантов (GraND) и спектрометр видимого и инфракрасного диапазонов (VIR), анализирующий состав поверхности астероидов.
«КАССИНИ-ГЮЙГЕНС» — КОСМИЧЕСКИЙ АППАРАТ, СОЗДАННЫЙ NASA ИЕвропейским космическим агентством, был отправлен в систему Сатурна. Стартовавший в 1997 году, аппарат дважды облетел Венеру (26 апреля 1998 г. и 24 июня 1999 г.), один раз — Землю (18 августа 1999 г.), один раз — Юпитер (30 декабря 2010 г.). Во время сближения с Юпитером Кассини проводил скоординированные наблюдения совместно с «Галилеем». В 2005 году аппарат спустил зонд «Гюйгенс» на спутник Сатурна — Титан. Высадка прошла успешно, и аппарат открыл странный новый мир метановых каналов и бассейнов. Станция Кассини при этом стала первым искусственным спутником Сатурна. Её миссия была расширена, и прогнозируется, что она закончится 15 сентября 2017 года, после 293 полных оборотов вокруг Сатурна
Rosetta («Розетта») ЦЕЛЬ: исследование кометы 67P/Чурюмова — Герасименко и нескольких астероидов ПРОДОЛЖИТЕЛЬНОСТЬ: 2004—2015 ДАЛЬНОСТЬ ПОЛЁТА: 600 млн км
БЮДЖЕТ: $1,4 млрд
OSETTA — ЭТО КОСМИЧЕСКИЙ АППАРАТ, ЗАПУЩЕННЫЙ В МАРТЕ 2004 ГОДАЕвропейским Космическим Агентством (ЕКА) для исследования кометы 67P/Чурюмова — Герасименко и понимания того, как выглядела Солнечная система до формирования планет.
ROSETTA СОСТОИТ ИЗ ДВУХ ЧАСТЕЙ — зонда Rosetta Space Probe и спускаемого аппарата Philae («Фила»). За 9 лет, проведённых в космосе, он облетел Марс, затем вернулся, чтобы совершить манёвр вокруг Земли, и в сентябре 2008 года приблизился к астероиду Штейнс, сделав снимки 60 % его поверхности. Затем аппарат снова вернулся к Земле, облетел её, чтобы набрать дополнительную скорость, и в июле 2010 года «встретился» с астероидом Лютеция.
В ИЮЛЕ 2011 ГОДА ROSETTA БЫЛ ПЕРЕВЕДЁН В «СПЯЩИЙ» РЕЖИМ, а его внутренний «будильник» установлен на 20 января 2014 года, на 10:00 по Гринвичу. После пробуждения Rosetta будет находиться на расстоянии 9 млн километров от своей конечной цели — кометы Чурюмова — Герасименко.
Дата добавления: 2018-02-15; просмотров: 1134; Мы поможем в написании вашей работы! |
Мы поможем в написании ваших работ!