"Союз ТМА": лихачи на орбите

"Союз ТМА": лихачи на орбите

Полет космического корабля «Союз ТМА-08М», доставившего на Международную космическую станцию (МКС) очередной экипаж, заслужил гораздо меньше внимания мировой прессы, в отличие от очередных раскопок марсохода Curiosity, но, полагаю, в профессиональной среде его достижение оценено по достоинству.

Новость заключается в том, что «Союз» добрался до МКС всего за 6 часов вместо обычных 48. Это называется короткой схемой орбитального полета – в противовес привычной длинной. И чтобы такое стало возможным, потребовались значительные усилия российских специалистов. Потому что в космосе по орбите углы не срезают, просто так там куда надо не повернешь, и каждое действие может привести к совершенно неожиданным последствиям.

Там, наверху, вообще все забавно – с нашей (земной) точки зрения. Чтобы лететь медленнее, кораблю надо на орбите получить ускорительный импульс, а вот чтобы он летел относительно Земли быстрее, его как раз нужно притормозить. Правда, этот парадокс легко объясним: вспоминаешь, что по законам физики скорость тела относительно планеты тем меньше, чем оно удаленнее от Земли.

Но если бы все ограничивалось только этим парадоксом! Приходится учитывать при маневрах на орбите кучу всяких нюансов. Начнем с того, что спутник Земли не может лететь так, как ему вздумается, вихляя из стороны в сторону; он движется в одной плоскости, проходящей через центр Земли (а значит, через центр массы планеты). Если ракета стартует на экваторе, то она и полетит по орбите в плоскости экватора, а специалисты скажут, что наклонение орбиты – 0 градусов.

А вот если ракета стартует в Антарктиде на полюсе, то летать ее спутник будет «в вертикальном направлении» над обоими полюсами, и тогда наклонение будет 90 градусов.

Здесь мы подходим к важному правилу – энергетически выгоднее всего запуск на орбиту, чье наклонение будет соответствовать широте космодрома. Таким образом, старт ракеты на широте Байконура в идеальном варианте обеспечивал бы спутнику наклонение орбиты 46 градусов, а ракета, стартовавшая с мыса Канаверал, забросит свой груз на орбиту с наклонением всего 28 градусов. Эти спутники могут летать с разной скоростью, на разной высоте и по орбитам с разными наклонениями.

На практике, правда, из-за необходимости выбора оптимальной траектории падения частей ракеты-носителя «Союзы» выводятся сразу с наклонением 51,6 градуса. Это же наклонение было выбрано и для МКС – именно потому, что значительная ее часть строилась с помощью российских ракет-носителей, что облегчает задачу.

Но есть еще одна важная деталь. Существует понятие «долготы восходящего узла». Это когда наклоненная орбита переходит из Южного полушария в Северное через плоскость экватора. Из-за вращения Земли (и времени старта) этот узел будет строго определенным. Если запустить спутники с одного космодрома и с одной скоростью, но выбрать неправильное время, они будут иметь разные восходящие узлы, и так и будут летать – каждый сам по себе: один, к примеру, летит от Индийского океана к Филиппинам, а другой поднимается над Атлантикой от Бразилии к Африке.

Если кому-то кажется, что я что-то тут усложнил, могу порекомендовать желающим потренироваться в космических орбитальных маневрах и изучить более подробно технологию этого процесса по широкодоступной инструкции Джареда Смита к симулятору космических полетов Orbiter 2010. Ценителей академически точных знаний отошлю к книге академика Б. В. Раушенбаха «Управление движением космических аппаратов» и пожелаю не впасть в ступор в самом начале чтения.

Все это рассказано для того, что бы проиллюстрировать сложность орбитального управления полетом. Разумеется, на орбите можно скорректировать ее параметры, но в течение многих лет при всем старании изначальные параметры выхода у космических кораблей были не очень точными. Вариантов тут два: либо сразу делать мощные и решительные маневры, расходуя при этом бесценное топливо, либо все делать помаленьку, малыми импульсами, тратя время. До сих пор российские обитаемые корабли шли по второму – «длинному» – пути, равному 48 часам, с каждым витком они приближались к своей цели. Но вот свершилось – точность запуска и орбитальных маневров позволяют добраться до цели – МКС – всего за 6 часов. Точное выведение, быстрый маневр, и вот: «Пиццу горячую заказывали?»

Но в чем спешка? Космонавты говорят, что желательно быстрее добраться до станции и скорее приступить к работе, как, например, вот в этом отрывке беседы – Георгий Гречко в программе Севы Новгородцева на ВВС. В своем интервью космонавт Павел Виноградов, который как раз сейчас и полетел по «короткой схеме» на МКС, отметил, что влияние невесомости в полном объеме начинает проявляться как раз через 4–5 часов после выхода на орбиту, а переживать эти неприятности лучше в условиях большой станции. Действительно, достаточно тесные капсулы «Союза» – не самое лучшее место с точки зрения личной гигиены.

С одной стороны, представьте себе, что вы едете к цели в маленьком микроавтобусе 6 часов или же двое суток. Вы лежите в тесных ложементах, в которых особо не пошевелишься. Аварийно-спасательные скафандры отнюдь не оборудованы полноценными системами ассенизации, хотя есть медицинские препараты, которые замедляют пищеварительную деятельность человека (например, всем известный лоперамид), да и памперсы сейчас обладают высокой гидрофильной способностью. И мало того – туалет есть и в бытовом отсеке самого «Союза», куда можно слетать после выхода на орбиту. И все же, все же – гораздо удобнее спокойно долететь до туалета на большой космической станции, чем изгаляться в маленьком объеме (5 кубических метров) орбитального корабля.

Другая проблема, о которой говорил Гречко, – это тошнота. Она может привести к рвоте именно в первые часы адаптации к космическому пространству. Опять же – на МКС с этим справиться легче. Но и по многим другим соображениям гораздо лучше экипажу оказаться не в маленькой капсуле, а в просторных, с панорамными окнами помещениях МКС. Потому что на орбите время испытаний возможностей человека уже прошло, наступило время работы, имеющей вполне коммерческое выражение. Быстрая доставка на МКС нужна различным биопрепаратам, экспериментальным животным, ряду веществ и приборов. И поэтому космонавты полетят на орбиту быстрее.

Это экономия средств и на Земле – ведь каждый час активной работы наземных служб, ведущих «Союз» к МКС, обходится недешево. Правда, большая нагрузка приходится на самих космонавтов – скучать почти 30 часов, как раньше, теперь не получится. Именно поэтому нынешний экипаж проходил специальную подготовку именно к «быстрой езде» на орбите.

И что радует – если у космонавтов не получится прилететь быстро, промахнутся, так сказать, то у них останется в запасе старый вариант – долететь медленно, за 48 часов. Но теперь это уже будет считаться «сбоем программы».

Источник: slon.ru

Похожие новости:
Союз с новым экипажем вышел на орбиту
Пилотируемый корабль «Союз» во вторник успешно стартовал с космодрома Байконур в Казахстане. Запуск был произведен с задержкой на восемь дней из-за технических неполадок. Он доставит на МКС 34-й экипаж, который включает двух российских космонавтов и американского астронавта. На орбите они проведут 5 месяцев. Самым опытным ..
2012-10-23 1195 0 Космос
0
Три ракеты "Союз" доставлены на Байконур
Железнодорожный состав с тремя ракетами "Союз" в минувший четверг прибыл на станцию Тюратам из Самары, сообщил "Интерфакс" источник на Байконуре. Ракеты будут находиться в режиме хранения на площадкT 112 космодрома. На космодром прибыли ракета "Союз-У" для запуска египетского спутника EgyptSat-2 (сроки ..
2013-07-19 1424 0 Космос
1
ЦУП скорректирует орбиту МКС для встречи с "Союзом"
Специалисты российского Центра управления полетами (ЦУП) проведут в четверг операцию по коррекции орбиты МКС, чтобы создать благоприятные условия для стыковки со следующим пилотируемым кораблем "Союз". Как сообщили ИТАР-ТАСС в подмосковном ЦУП, "целью данной операции является формирование рабочей орбиты станции ..
2012-12-15 1126 0 Космос
0
Роcкосмос решил выкинуть "Союз ТМА-04М"
Роскосмос принял решение полностью заменить корабль "Союз ТМА-04М". Об этом сообщает "Интерфакс" со ссылкой на собственный источник в космической отрасли.27 января 2012 года появилось сообщение, что во время стандартного испытания космического корабля на герметичность в барокамере "произошел разрыв ..
2012-02-2 1486 0 Космос
0
"Прогресс" со спутником "Чибис-М" отстыковался от МКС
Российский грузовой корабль "Прогресс" отстыковали от МКС и отправили в автономный полет, сообщили ИТАР-ТАСС в подмосковном Центре управления полетами (ЦУП). "Прогресс М-13М", который сегодня в 02:10 мск по команде с Земли отстыковали от МКС, будет находиться в автономном полете немногим более суток. ..
2012-01-24 1407 0 Космос
0
На МКС прибыл первый в этом году грузовой корабль "Прогресс"
Первый в наступившем году российский грузовой космический корабль "Прогресс" в субботу успешно пристыковался к Международной космической станции (МКС). "В 04:09 по московскому времени "Прогресс М-14М" причалил к стыковочному модулю "Пирс" в автоматическом режиме", - сообщили в подмосковном Центре управления ..
2012-01-30 1408 0 Космос
0
"Ямал-402" спасен ценой четырех лет жизни на орбите
На нужную орбиту успешно довыведен спутник "Ямал-402". Ночью 11 декабря был выполнен второй маневр при помощи двигателей спутника, который доставил телекоммуникационный космический объект на стационарную геопериодическую орбиту. Операцию проводила европейская компания Tales Alenia Space, которая и построила ..
2012-12-11 1106 0 Космос
0
Союз впервые долетел до МКС всего за 6 часов
Корабль «Союз» с тремя космонавтами на борту впервые совершил полет к МКС по укороченной схеме. Старт был осуществлен с космодрома Байконур в ночь на пятницу. Космонавты Павел Виноградов и Александр Мисуркин, а также американский астронавт Кристофер Кэссиди провели в пути всего 6 часов. Обычно ..
2013-03-29 1568 0 Космос
0
Специалисты ЦУП проведут коррекцию орбиты МКС
Центр управления полетами (ЦУП) проведет в среду первую из трех операций по коррекции орбиты МКС. Цель — создать благоприятные условия для стыковки с грузовым кораблем "Прогресс" и посадки пилотируемого "Союза". "В соответствии с программой баллистического обеспечения полета МКС на 29 февраля ..
2012-02-29 1436 0 Космос
0
"Союз ТМА-07М": последние приготовления перед стартом
На космодроме Байконур завершаются последние приготовления к запуску к Международной космической станции (МКС) пилотируемого космического корабля "Союз" с новой космической миссией. Старт назначен на среду. Ракета-носитель уже установлена на знаменитом "Гагаринском старте", во вторник специалисты протестируют все ее системы и заправят баки ..
2012-12-18 878 0 Космос
0
Олимпийский "Союз"
Седьмого ноября пилотируемый корабль "Союз»" отправится по маршруту "Земля — МКС". У экипажа с позывным "Восток" необычная миссия – доставить на станцию символ Олимпиады. Факел уже ждут на орбите. Его вынесут в открытый космос, символически пронесут по беговой дорожке ..
2013-11-4 822 0 Космос
0
На МКС прибыло: новый экипаж ждет насыщенная работа
Корабль "Союз" причалил к российскому сегменту МКС. Экипаж открыл переходной люк и вплыл на станцию. Россияне Геннадий Падалка и Сергей Ревин, а также астронавт НАСА Джозеф Акаба (у него 17 мая, кстати, — день рождения) проведут в космосе около ..
2012-05-18 1404 0 Космос
0
Учёные выяснят, куда делась вода с Марса
Учёные НАСА практически не сомневаются в том, что на поверхности Марса когда-то были океаны и моря, а также текли реки. Но что случилось со всей той водой? Пока это остаётся для них загадкой. [Майкл Мейер, учёный НАСА]:«В определённый период времени на Марсе могли существовать микроорганизмы. ..
2013-11-18 1563 0 Космос
0
"Союз" с новой командой пристыковался к МКС
Космический корабль "Союз ТМА-06М" успешно пристыковался к модулю МИМ-2 "Поиск" международной космической станции. Это произошло в 16:29 по московскому времени, в точности как и было запланировано. Об этом сообщает информационное агентство "Интерфакс", ссылаясь на источник в Центре управления полетами. "Союз" ..
2012-10-25 1137 0 Космос
0
В США комету увидели и засняли без телескопа
На этой видеозаписи видно, как комета с кодовым названием C/2011 L4 рассекает ночное небо над американским городом Санта-Фе. Причём, видно это невооружённым глазом. Эти уникальные кадры были сделаны 12 и 13 марта учёным Майклом Зейлером. Небесное тело выглядит как светящаяся точка, ..
2013-03-18 1121 0 Космос
0