Miten Avaruusasemat Toimivat

{h1}

Avaruusasemat sallivat astronauttien elää ja työskennellä maan kiertoradalla. Lue avaruustiloista ja kuinka avaruusasemat toimivat tässä artikkelissa.

YK: n läntisen rajan tutkimisessa pioneereilla oli linnoituksia tai pysähdyspaikkoja, joissa he lähtivät menestymään tuntemattomille alueille. Samoin 1900-luvun alkupuolella uraauurtavaa avaruustieteilijää, kuten Hermann Oberth, Konstantin Tsiolkovsky, Hermann Noordung ja Wehrner von Braun, haaveilivat maapallon kiertävistä avaruusasemista. Läntisen rajan linnoituksina nämä tiedemiehet hahmottivat avaruusasemia pysähdyspaikoiksi ulkoavaruuden etsimiseksi.

Wehrner von Braun, amerikkalaisen avaruusohjelman arkkitehti, integroi avaruusasemat hänen pitkäaikaiseen visioonsa Yhdysvaltain avaruustutkimuksesta. Braunin lukuisiin avaruusartikkeleihin kuuluvien aikakauslehtien mukana taiteilijat houkuttelivat avaruusasemia käsitteitä. Nämä artikkelit ja piirustukset auttoivat auttamaan julkista mielikuvitusta ja kiinnostusta avaruustutkimukseen, mikä oli välttämätöntä Yhdysvaltain avaruusohjelman perustamiseksi (katso lisää avaruusurheilun työskentelystä).

Näissä avaruusaseman käsitteissä ihmiset asuivat ja työskentelivät ulkoavaruudessa. Suurin osa asemista oli pyöreitä rakenteita, jotka pyöriivät keinotekoisen painovoiman aikaansaamiseksi. Kuten missä tahansa satamassa, alukset matkustivat asemalle ja sieltä. Alukset kuljettavat rahtia, matkustajia ja tarvikkeita maapallolta. Lähtevät lennot menivät Maalle, Kuuhun, Marsille ja muualle. Kuten tiedätte, tämä yleinen käsite ei ole enää vain visio tutkijoista, taiteilijoista ja tieteiskirjallisista kirjoittajista. Mutta mihin toimiin on ryhdytty tällaisten pyörivien rakenteiden rakentamiseksi? Vaikka ihmiskunta ei ole vielä ymmärtänyt von Braunin ja muiden näkemyksiä, on ollut merkittäviä askeleita avaruusasemien rakentamisessa.

Yhdysvalloissa ja Venäjällä on ollut avaruusasemia vuodesta 1971 lähtien. Ensimmäiset avaruusasemat olivat Venäjän Salyut-ohjelma, USA: n Skylab-ohjelma ja Venäjän Mir -ohjelma. Vuodesta 1998 lähtien Yhdysvallat, Venäjä, Euroopan avaruusjärjestö, Kanada, Japani ja muut maat ovat rakentaneet ja toimittaneet kansainvälistä avaruusasemaa (Earth International Space Station, ISS) maapallon kiertoradalle. ISS: n avulla ihmiset ovat olleet ja työskentelevät ulkoavaruudessa yli 10 vuotta.

Tässä artikkelissa tarkastelemme varhaisia ​​avaruusasemaohjelmia, avaruussovittimien käyttöä ja avaruusasemien tulevaa roolia ulkoavaruuden etsimisessä. Mutta ensin harkitsemme paremmin, miksi monet ihmiset ajattelevat, että meidän pitäisi rakentaa avaruusasemia.

Miksi meidän pitäisi rakentaa avaruusasemia?

Ulkopuolella Bernal sphere avaruusasema, jossa pallo on oleskelutila

Ulkopuolella Bernal sphere avaruusasema, jossa pallo on oleskelutila

Avaruusasemien rakentamiseen ja käyttämiseen on useita syitä, kuten tutkimus, teollisuus, etsintä ja jopa matkailu. Ensimmäiset avaruusasemat rakennettiin tutkimaan painottomuuden pitkäaikaisia ​​vaikutuksia ihmiskehoon. Loppujen lopuksi, jos astronautit päästävät koskaan Marsille tai muille planeetoille, meidän on tiedettävä, kuinka pitkäkestoinen mikrorasvaisuus kuukausien ja vuosien välillä vaikuttaa heidän terveyteensä.

Avaruusasemat ovat paikka tehdä huippuluokan tieteellistä tutkimusta ympäristössä, jota ei voida sovittaa maapallolla. Esimerkiksi painovoima muuttaa tapaa, jolla atomit tulevat yhteen muodostamaan kiteitä. Mikroravinnossa voidaan muodostaa lähes täydellisiä kiteitä. Tällaiset kiteet voivat tuottaa parempia puolijohteita nopeampiin tietokoneisiin tai tehokkaampiin huumeisiin tautien torjumiseksi. Toinen painovoiman vaikutus on se, että se aiheuttaa konvektiovirtojen muodostumista liekeissä, mikä johtaa epävakaisiin liekkiin. Tämä tekee polttamisen tutkimuksen erittäin vaikeaksi. Kuitenkin mikroravinnossa, yksinkertaiset, tasaiset, hitaasti liikkuvat liekit tulosta; Tämäntyyppiset liekit helpottavat polttoprosessin tutkimista. Tuloksena saadut tiedot voisivat saada paremman käsityksen polttoprosessista ja johtaa tulipaloiden parempaan suunnitteluun tai ilman pilaantumisen vähentämiseen polttamalla tehokkaammin.

Maan yläpuolelta avaruusasemat tarjoavat ainutlaatuisia näkymiä maapallon sää, maapallon, kasvillisuuden, valtameren ja ilmakehän tutkimiseen. Lisäksi, koska avaruusasemat ovat maan ilmakehän yläpuolella, niitä voidaan käyttää miehitettyinä observatorioina, joissa avaruusteleskoopit voivat katsoa taivaalle. Maan ilmakehä ei häiritse avaruusaseman kaukoputkien näkemyksiä. Itse asiassa olemme jo nähneet miehittämättömien avaruusteleskooppien edut kuten Hubble-avaruusteleskooppi.

Avaruusasemia voitaisiin käyttää avaruustaloihin. Täällä yksityiset yritykset, kuten Virgin Galactic, saattavat matkustaa matkailijoille maapallolta avaruustaloihin lyhytkäyntejä tai pitkiä oleskeluja varten. Tätä varten Galactic Suite, yksityinen yritys, joka sijaitsee Barcelonassa Espanjassa ja jonka on rakentanut avaruusinsinööri Xavier Calramunt, väittää olevansa matkalla avaruusturnaukseen kiertoradalla vuoteen 2012 mennessä. Edelleen suurempia matkailun laajennuksia ovat, että avaruusasemat voivat tulla avaruusportteihin eksplikoimaan planeettoihin ja tähtiin tai jopa uusiin kaupunkeihin ja pesäkkeisiin, jotka voisivat lievittää ylipopulaatiota.

Nyt, kun tiedät, miksi me tarvitsemme niitä, meidän on "vierailla" joitain avaruusasemia. Aloitamme Venäjän Salyut-ohjelmalla - ensimmäinen avaruusasema.

Salyut: Ensimmäinen avaruusasema

Kaavio Salyut-4-avaruusasemasta, joka on kiinnitetty Soyuzin avaruusalukseen

Kaavio Salyut-4-avaruusasemasta, joka on kiinnitetty Soyuzin avaruusalukseen

Venäjä (sitten tunnettu Neuvostoliitto) oli ensimmäinen avaruusasema. Salyut 1 -asema, joka meni kiertoradalle vuonna 1971, oli itse asiassa yhdistelmä Almaz ja Sojuz avaruusalusjärjestelmät. Almaz-järjestelmä on alunperin suunniteltu avaruustyöntekoihin, mutta se on rakennettu siviili-Salyut-avaruusasemalle. Soijus avaruusalus kuljetti maapallolta tulevia kosmonautteja avaruusasemalle ja takaisin.

Salyut 1 oli noin 15 metriä pitkä ja siinä oli kolme pääosastoa, joissa oli ruokailu- ja virkistysalueita, ruokaa ja vesivarastoa, wc-, valvonta-asemia, kuntolaitteita ja tieteellisiä laitteita. Aluksi Soyuz 10: n miehistön oli tarkoitus asua Salyut 1: ssä, mutta heidän tehtävänsä kärsi telakointiongelmilla, jotka estivät heitä pääsemästä avaruusasemaan. Sojuzin 11 miehistö oli ensimmäinen miehistö, joka menestyi onnistuneesti Salyut 1: lla, jota he tekivät 24 vuorokautta. Kuitenkin Sojuzin miehistö kuolisi traagisesti kuolemaan palaamisen jälkeen maapallolla, kun Soyuz 11-kapseli paineenalentui palaamisen aikana. Muita tehtäviä Salyut 1: lle peruutettiin, ja Soyuz-avaruusalus uudistettiin.

Soijuksen 11 jälkeen Neuvostoliitto käynnisti toisen avaruusaseman Salyut 2, mutta se ei päässyt kiertämään. Neuvostoliitot seurasivat Salyuts 3-5: lla. Nämä lennot testasivat uuden Soyuz-avaruusaluksen ja miehistön miehittivät nämä asemat yhä pidempään tehtäviin. Yksi haittapuoli näille avaruusasemille oli se, että niillä oli vain yksi telakointiportti Soyuzin avaruusalukselle, eikä muita aluksia voida toimittaa maapallolta uudelleen.

Syyskuu 29, 1977, Neuvostoliitot käynnistänyt Salyut 6. Tämä asema oli toinen telakointiportti, jossa asema voitaisiin toimittaa miehittämättömän telakointialus nimeltään edistyminen. Salyut 6 toimi vuosina 1977 ja 1982. Vuonna 1982 käynnistettiin Salyut 7, viimeinen Salyut-ohjelma. Se isännöi 11 miehistöä ja asui 800 päivässä. Salyut-ohjelma johti lopulta Venäjän Mir-avaruusaseman kehittämiseen, josta puhumme vähän myöhemmin. Katsotaanpa ensin Amerikan ensimmäinen avaruusasema: Skylab.

Skylab: Amerikan ensimmäinen avaruusasema

Skylab 1 kiertoradalla korjauksen jälkeen - huomioi kultainen aurinkosuoja.

Skylab 1 kiertoradalla korjauksen jälkeen - huomioi kultainen aurinkosuoja.

Yhdysvallat asetti ensimmäisen ja ainoan avaruusaseman, jota kutsuttiin Skylab 1, kiertoradalla vuonna 1973. Laukaisun aikana asema vaurioitui. Kriittinen meteoroidikilpi ja yksi asemien kahdesta aurinkopaneelista hajosi ja toinen aurinkopaneeli ei ollut täysin venytetty. Tämä tarkoitti sitä, että Skylabilla oli vähän sähköä ja sisäinen lämpötila kohosi 126 astetta Fahrenheit (52 astetta).

Ensimmäinen miehistö, Skylab2, aloitettiin 10 päivän kuluttua korjaavalle asemalle. Miehistö koostui komentaja Charles "Pete" Conrad, Paul Weitz ja Joseph Kerwin. Skylab 2 astronautit venyttivät jäljellä olevan aurinkopaneelin ja asettivat sateenvarjon kaltaisen aurinkovarjon jäähdyttämään asemaa. Kun asemalla oli korjaus, astronautit viettivät 28 päivää avaruudessa tieteellisessä ja biolääketieteellisessä tutkimuksessa.

Muunnettu Saturn V: n kuun raketin kolmannesta vaiheesta, Skylabilla oli seuraavat osat:

  • Orbitaali työpaja - miehistön asumis- ja työskentelyalueet
  • Airlock-moduuli - sallitaan pääsy aseman ulkopuolelle
  • Useita telakointisovittimia - sallittiin useamman kuin yhden Apollo-avaruusaluksen kiinnittäminen asemaan heti (asemalla ei kuitenkaan ollut päällekkäisiä miehiä.)
  • Apollo-teleskooppi - Sisältää teleskoopit auringon, tähtien ja maan havainnointiin. (Muista, että Hubble-avaruusteleskooppi ei ollut vielä rakennettu.)
  • Apollo-avaruusalus - hallinta- ja huoltomoduuli miehistön kuljettamiseksi maapallon pintaan ja maapallolta

Skylabin palveluksessa oli kaksi ylimääräistä miehistöä. Skylab 3 koostui komentaja Alan Beanista ja astronauteista Jack Lousma ja Owen Garriot. He viettivät 59 päivää avaruudessa. Lopullinen miehistö, Skylab 4, koostui komentaja Gerald Carrista ja astronauteista William Pogue ja Edward Gibson. Tämä miehistö vietti 84 päivää kiertoradalla, teki kokeita ja kuvasi kohorten.

Skylab ei koskaan ollut tarkoitus olla pysyvä koti avaruudessa, vaan työpaja, jossa Yhdysvallat voisi testata sen vaikutuksia pitkäaikaisia ​​avaruuslentoja (eli suuremmat kuin kaksi viikkoa, jotka vaativat menemään kuuhun) ihmiskehossa. Kun kolmannen miehistön lento päättyi, Skylab luopui. Skylab pysyi korkeana, kunnes voimakas auringonpaljastustoiminta aiheutti radan hajoamisen odotettua nopeammin. Skylab tuli takaisin maapallon ilmakehään ja paloi Australian yli vuonna 1979.

Seuraavaksi, Mir - ensimmäinen pysyvä avaruusasema.

Mir: ensimmäinen pysyvä avaruusasema

Mir-avaruusasema, jossa on telakoitunut avaruussukkula

Mir-avaruusasema, jossa on telakoitunut avaruussukkula

Vuonna 1986 venäläiset käynnistivät mir avaruusaseman, joka oli tarkoitus olla pysyvä koti avaruudessa. Ensimmäinen miehistö, kosmonautit Leonid Kizim ja Vladimir Solovyov kuljettivat Salingin 7 ja Mirin välillä. He viettivät 75 päivää Mirin kyytiin. Mir oli jatkuvasti miehitetty ja rakennettu seuraavan 10 vuoden aikana, ja se sisälsi seuraavat osat:

  • Asuintilat - Yksittäiset miehistön mökit, wc, suihku, keittiö ja roskakori
  • Siirrettävä lokero - kun lisäasemamoduulit voitaisiin liittää
  • Välitila - liitetty työmoduuli takateostusportteihin
  • Asennuskotelo - sijoitettiin polttoainesäiliöt ja rakettimoottorit
  • Kvant-1-astrofysiikan moduuli - Sisällytetty teleskoopit galaksien, kvasaarien ja neutronien tähtien tutkimiseen
  • Kvant-2 tieteellinen ja ilmatilan moduuli - tarjosi laitteita biologiseen tutkimukseen, maapallon havaintoihin ja avaruusmalliin
  • Kristall teknologia moduuli - käytetään biologisiin ja materiaalikäsittelykokeisiin; sisälsi telakointiportin, jota Yhdysvaltain avaruusalus käyttää
  • Spektr moduuli - käytetään maapallon luonnonvarojen ja maan ilmakehän tutkimuksiin ja seurantaan sekä biologisten ja materiaalitekniikan kokeiden tukemiseen
  • Priroda kaukokartoitusmoduuli - Sisältää tutka- ja spektrometrit, jotka tutkivat maapallon ilmapiiriä
  • Telakointimoduuli - Sisältää satamat tuleville sukkulalaitteille
  • Edistyminen toimitusalusta - miehittämättömät toimitukset, jotka tuottivat uusia elintarvikkeita ja laitteita maapallolta ja poistivat jätemateriaalit asemalta
  • Soijuksen avaruusalus - edellyttäen pääliikennettä maapallon pintaan ja maapallolta

Vuonna 1994 kansainvälisen avaruusaseman (ISS) valmistelua varten NASA: n astronautit (mukaan lukien Norm Thagard, Shannon Lucid, Jerry Linenger ja Michael Foale) viettävät aikaa Mir: iin. Linengerin oleskelun aikana Mir syöksyi tulipalon mukana. Foalen oleskelun aikana Progress-toimitusalus kaatui Miriin.

Venäjän avaruusjärjestöllä ei enää ollut varaa ylläpitää Miria, joten NASA ja venäläinen avaruusjärjestö olivat suunnitelleet roskat asemalle keskittyen ISS: ään. Yksityinen liike (Keep Mir Alive!) Ja yritys (MirCorp) julkisesti kampanjoivat korjaamaan ja yksityistämään ikääntymisen avaruusaseman. Venäläinen avaruusjärjestö päätti kuitenkin 16. marraskuuta 2000 tuoda Mirin maahan. Helmikuussa 2001 Mirin rakettimoottorit poljettiin hidastamaan sitä. Mir tuli uudelleen maan ilmakehään 23. maaliskuuta 2001, poltettiin ja hajosi. Jätteet kaadettiin Etelä-Tyynellämerellä noin 1.667 km itään Australiasta. Tämä merkitsi ensimmäisen pysyvän avaruusaseman loppua.

Nyt katsomme kansainvälisen avaruusaseman.

Kansainvälinen avaruusasema (ISS)

Kansainvälinen avaruusasema

Kansainvälinen avaruusasema

Vuonna 1984 presidentti Ronald Reagan ehdotti, että Yhdysvallat rakentaisi yhteistyössä muiden maiden kanssa pysyvästi asutun avaruusaseman. Reagan kuvasi asemaa, jolla olisi tukea hallitukselle ja teollisuudelle. Amerikan yhdysvallat vakiinnuttivat yhteistoimintaa 14 muun maan (Kanadan, Japanin, Brasilian ja Euroopan avaruusjärjestö, joka koostuu seuraavista: Yhdistynyt kuningaskunta, Ranska, Saksa, Belgia, Italia, Alankomaat, Tanska, Norja, Espanja, Sveitsi ja Ruotsi). ISS: n suunnittelun ja Neuvostoliiton hajoamisen jälkeen Yhdysvallat kehotti Venäjää tekemään yhteistyötä ISS: ssä vuonna 1993; tämä sai osanottajamaiden lukumäärän 16: een. NASA otti johdon koordinoimalla ISS: n rakentamista.

ISS: n kokoonpano kiertoradalla alkoi vuonna 1998. Ensimmäisen ISS: n miehistö aloitettiin 31. lokakuuta 2000 Venäjältä. Kolmen jäsenen miehistö vietti lähes viisi kuukautta ISS: ssä, aktivoi järjestelmiä ja tekee kokeita. ISS on ollut miehitetty lähtien, ja sen on määrä valmistua vuonna 2011.

Vuodelle 2011 asetetaan myös kiinalainen Tiangong-1. Lokakuussa 2003 Kiinasta tuli kolmas maa, joka koskaan käynnisti miehitetyn avaruusaluksen. Siitä lähtien Kiina on kehittänyt täyden avaruusohjelman, johon kuuluu avaruusasema. Tiangong-1 kykenee telakoimaan useat Shenzhou-avaruusalukset ja toimimaan ehdotetun kiinalaisen avaruusaseman ensimmäisenä moduulina, jonka on määrä valmistua vuoteen 2020 mennessä. Avaruusasemalla voi olla sekä siviili- että sotilastarkoituksia.

Puhumme tulevaisuudesta, katsotaanpa, mitä tähtiä voisivat olla, niin sanotusti, avaruusasemille.

Avaruusaseman tulevaisuus

Taiteilijan käsitys avaruusaseman siirtomaiden sisustuksesta

Taiteilijan käsitys avaruusaseman siirtomaiden sisustuksesta

Aloitamme vain avaruusasemien kehittämistä. ISS tulee olemaan huomattava parannus Salyutin, Skylabin ja Mirin välillä; mutta olemme vielä kaukana suurien avaruusasemien tai pesäkkeiden toteutumisesta tieteiskirjojen kirjoittajien mielikuvina. Yksikään avaruusasemista ei tähän mennessä ole ollut mitään painovoimaa. Yksi syy tähän on, että haluamme paikan ilman painovoimaa, jotta voimme tutkia sen vaikutuksia. Toinen on, että meillä ei ole tekniikkaa käytännössä pyörittämään suurta rakennetta, kuten avaruusasema, keinotekoisen painovoiman tuottamiseen. Tulevaisuudessa keinotekoinen painovoima tulee olemaan vaatimus avaruustukkeille, joilla on suuri väestö.

Toinen suosittu käsitys koskee avaruusaseman sijoittamista. ISS tarvitsee jaksottaista uudelleenkäynnistystä johtuen asemastaan ​​alhaisella maapallon kiertoradalla. Maapallon ja kuun välillä on kuitenkin kaksi paikkaa Lagrange-pisteitä L-4 ja L-5. Näissä kohdissa maapallon painovoima ja kuun painovoima ovat tasapainotettuja siten, että siellä sijoitettu esine ei vedä maan tai kuun puolelle. Kiertorata olisi vakaa eikä vaadi lisäystä. L5-yhteiskuntaa kutsutun yhteiskunnan muodosti yli 20 vuotta sitten ajatus sijoittaa avaruusasemat kiertoradalle näissä kohdissa. Kun saamme lisää kokemuksia ISS: stä, voimme rakentaa suurempia ja parempia avaruusasemia, joiden avulla voimme elää ja työskennellä avaruudessa, ja von Braunin ja varhaisten avaruustutkijoiden unelmat voivat jonain päivänä tulla todellisuudeksi.

Lisätietoja avaruusasemista ja niihin liittyvistä aiheista selvittää linkit seuraavalla sivulla.


Video Täydentää: Kas kummaa Avaruusasemalla on ulko ovi pahvista!.




Tutkimus


Kuinka Kauas Se On Aurinkokunnan Reunassa?
Kuinka Kauas Se On Aurinkokunnan Reunassa?

Kuinka Kevyt Työntö Toimii?
Kuinka Kevyt Työntö Toimii?

Tiede Uutiset


Lise Meitner: Elämä, Havainnot Ja Perintö
Lise Meitner: Elämä, Havainnot Ja Perintö

Stephen Hawking Allekirjoitti Tämän Kirjan Ennen Kuin Hänen Alssa Otti. Nyt Se On Huutokaupassa.
Stephen Hawking Allekirjoitti Tämän Kirjan Ennen Kuin Hänen Alssa Otti. Nyt Se On Huutokaupassa.

Auta Tutkijoita Mittaamaan Maanjäristyksiä Talossasi!
Auta Tutkijoita Mittaamaan Maanjäristyksiä Talossasi!

Wild Video: Woman Feeds Suuri Valkoinen Shark Käsin
Wild Video: Woman Feeds Suuri Valkoinen Shark Käsin

Tutkimuksen Tavoitteet Nurmikoille, Jotka Eivät Koskaan Tarvitse Niittoa
Tutkimuksen Tavoitteet Nurmikoille, Jotka Eivät Koskaan Tarvitse Niittoa


FI.WordsSideKick.com
Kaikki Oikeudet Pidätetään!
Jäljentämistä Materiaalien Sallittu Vain Prostanovkoy Aktiivinen Linkki Sivustoon FI.WordsSideKick.com

© 2005–2019 FI.WordsSideKick.com