Одним из величайших достояний человечества является международная космическая станция, или МКС. Для ее создания и работы на орбите объединилось несколько государств: Россия, некоторые страны Европы, Канада, Япония и США. Этот аппарат свидетельствует о том, что можно добиться многого, если постоянно сотрудничать странам. Об этой станции знают все люди планеты и многие задаются вопросами о том, на какой высоте летает МКС и по какой орбите. Сколько космонавтов там побывало? А правда ли, что туда пускают туристов? И это далеко не все, что интересно человечеству.
Видео:Астронавт показал, как МКС засоряет орбиту ЗемлиСкачать
Строение станции
МКС состоит из четырнадцати модулей, в которых располагаются лаборатории, склады, комнаты отдыха, спальни, хозпомещения. На станции даже имеется спортзал с тренажерами. Весь этот комплекс работает на солнечных батареях. Они огромны, величиной со стадион.
Космическая орбита МКС постоянно регулируется с Земли и всегда изменяется.
Станция была запущена в космос в 1998 году. Первые несколько лет в нее не вносилось никаких изменений. Затем постепенно ее начали перестраивать: к станции пристыковывали модули, достраивая помещения. За все время своего существования Россия построила 5 модулей, Америка – 7, Европа и Япония – по одному.
На орбите МКС выполнялось строительство: инженеры, космонавты выходили в открытый космос и проводили все необходимые строительные работы. За годы труда станция получилась огромной. Ее вес составляет более четырехсот тонн. Внутреннее пространство имеет узкие коридоры цилиндрической формы.
В проекте строительства осталось еще 5 модулей и блоков, которые еще будут пристыкованы к станции.
Видео:Почему МКС к кому-то ближе, а от кого-то дальше? Орбита Международной космической станцииСкачать
Высота полета
Так на какой высоте летает МКС и можно ли ее увидеть с Земли? Станция летает на высоте 340-429 километров. Высота полета постоянно изменяется.
Смена траектории полета МКС происходит из-за трения корабля об остатки атмосферы. Также на высоту оказывает влияние Солнце, космический мусор. Во время движения нельзя допускать столкновения аппарата с различными обломками. Ведь они могут повредить обшивку корабля. Из-за этого приходится периодически изменять траекторию полета МКС, как бы уклоняясь от камней и различных космических обломков.
Видео:КОРРЕКЦИЯ ОРБИТЫ МКС. Факты о космосе.Скачать
Скорость полета
За земные сутки станция способна облететь вокруг Земли 16 раз. Это связано с большой скоростью МКС. Этот показатель составляет 27 700 км/ч. При движении с такой скоростью она совершает полный оборот вокруг планеты всего за 92 минуты. Космонавты могут наблюдать 16 закатов и рассветов. Подобная скорость МКС позволяет за сутки проживать 16 дней и ночей. Такие вот темпы жизни в космосе.
Видео:Скорость космической станции на орбите (видео 18) | Центростремительная сила и Гравитация | ФизикаСкачать
Космическое время
Время на МКС лондонское. Оно отличается от нашего, московского. Космонавты встают в 6 утра. Их рабочий день начинается с докладов на Землю, причем экипаж связывается каждый со своей страной. Обычно одновременно на станции присутствует 6-7 человек — представителей государств, участвующих в проекте.
Все доклады можно увидеть и послушать в режиме онлайн. Это уникальные записи. Часть из них проходит на русском языке. Время докладов: 7:30-8:00. Рабочий день завершается еще одним докладом, который выполняется в 18:30-19:00.
Каждый день экипаж должен заниматься на тренажерах, а также проводить различные биологические и технологические эксперименты по заказу НИИ. Некоторые опыты требуют выхода в открытый космос. Если на станции происходят сбои, то сотрудники должны провести диагностику и разрешить возникшую проблему.
При просмотре работы космонавтов одним из захватывающих зрелищ является стыковки шаттлов, грузовых кораблей. Это впечатляет. Американцы свернули программу запуска космических кораблей, а ее представители добираются до МКС с российскими космонавтами на корабле «Союз».
У космонавтов есть свободное время, которое они проводят за чтением разнобразных книг или рассматривая в иллюминатор космос и Землю.
Видео:Зачем нужна МКС? | Объясняет: космонавт Сергей ВолковСкачать
Траектория полета
Зная, на какой высоте летает МКС, люди задают вопросы о том, как она летает, по какой траектории.
Вокруг планеты станция перемещается по определенному пути. Онлайн-карты полета помогают быстро сориентироваться, в каком месте корабль находится в данный момент. По этим картам видно, как станция располагается по отношению к Земле, в какую сторону движется. Также траектория полета помогает увидеть, на какой высоте летает МКС.
Видео:МКС: пять стран на орбитеСкачать
Происшествия на станции
МКС – это сложный механизм, а все аппараты имеют свойство выходить из строя: может наблюдаться сбой в работе, ломаются какие-то детали. Все такие поломки сразу же ремонтируются командой космонавтов.
Большая трагедия на станции была только в 2003 году. Тогда корабль «Коламбия» погиб. После этого случая на протяжении двух лет американские шаттлы не летали в космос (был наложен запрет). По этой же причине произошло замедление строительства станции, и оно по сей день не завершено.
Нередко выходят из строя солнечные батареи, установленные на обшивке корабля. Астронавты сразу же выходят в космос для их починки.
На российских модулях было зафиксировано три отказа электроники. В 2006 году произошло задымление станции.
Видео:НАГЛЯДНО: КОРРЕКЦИЯ ОРБИТЫ МКССкачать
Космический туризм
За всю историю существования станции ее посетило более 28 экспедиций, а общая численность людей, побывавших в космосе на ней, – около 200. Несмотря на большое расстояние до МКС и сложность полета, на станцию допускают туристов. Здесь побывало 8 человек, чья деятельность не связана с астрономией, космосом. Подобная туристическая поездка стоит не дешево – около 30 миллионов долларов.
С МКС Земля кажется необычной: она удивительна, завораживает. В последнее время все больше людей желает побывать в космосе, даже если придется потратить на это огромную сумму денег. Все это ради того, чтобы увидеть, как выглядит наш мир с высоты. А зная, на какой высоте летает орбитальная станция МКС, можно только гадать, какие виды открываются сверху на нашу планету.
Начиная с 2014 года, были внесены расширения по космическому туризму. Теперь полет на станцию обходится дешевле. Для этого применяют межорбитальный корабль. В ближайшем будущем предполагается расширить возможности для туризма. После внедрения новшеств количество желающих побывать на орбите Земли должно вырасти.
Из космоса туристы могут увидеть не только континенты, океаны, но и города, горы. Со станции видны грозы, ураганы, сияние звезд. А какие виды открываются на Луну! Поражают своей красотой и жестокостью действующие вулканы.
Видео:Как летают «Союзы»: От «А» до «Я»Скачать
Факты об МКС
За время своей работы станция вызывала немало восхищений. Этот аппарат является величайшим достижением человеческих умов. По своей конструкции, назначению и особенностям его можно назвать совершенством. Конечно, может быть, лет через 100 на Земле начнут строить космические корабли другого плана, но пока что, на сегодняшний день, этот аппарат – достояние человечества. Об этом свидетельствуют следующие факты об МКС:
- За время своего ее существования на МКС космонавтов побывало около двухсот. Также здесь были туристы, которые просто прилетели посмотреть на Вселенную с орбитальной высоты.
- Станцию видно с Земли невооруженным глазом. Эта конструкция является самой большой среди искусственных спутников, и ее легко можно увидеть с поверхности планеты без какого-то увеличивающего устройства. Есть карты, на которых можно посмотреть, в какое время и когда аппарат пролетает над городами. По ним легко отыскать сведения о своем населенном пункте: увидеть расписание полета над регионом.
- Для сборки станции и поддержания ее в рабочем состоянии космонавты вышли более 150 раз в открытый космос, проведя там около тысячи часов.
- Управляется аппарат шестью астронавтами. Система жизнеобеспечения обеспечивает непрерывное присутствие на станции людей с момента ее первого запуска.
- Международная космическая станция – это уникальное место, где проводятся самые разные лабораторные эксперименты. Ученые делают уникальные открытия в области медицины, биологии, химии и физики, физиологии и метеонаблюдений, а также в других областях науки.
- На аппарате используются гигантские солнечные батареи, размер которых достигает площади территории футбольного поля с его конечными зонами. Их вес — почти триста тысяч килограмм.
- Батареи способны полностью обеспечивать работу станции. За их работой тщательно следят.
- На станции есть мини-дом, оснащенный двумя ванными и спортзалом.
- За полетом следят с Земли. Для контроля разработаны программы, состоящие из миллионов строк кода.
Видео:Коррекция орбиты МКССкачать
Космонавты
С декабря 2017 года экипаж МКС состоит из следующих астрономов и космонавтов:
- Антон Шкаплеров — командир МКС-55. Он дважды был на станции – в 2011-2012 и в 2014-2015 гг. За 2 полета он прожил на станции 364 дня.
- Скит Тингл — бортинженер, астронавт НАСА. Этот космонавт не имеет опыта космических полетов.
- Норишиге Канаи — бортинженер, астронавт Японии.
- Александр Мисуркин. Первый его полет был совершен в 2013 году длительностью 166 суток.
- Макр Ванде Хай не имеет опыта полетов.
- Джозеф Акаба. Первый полет совершил в 2009 году в составе «Дискавери», а второй полет был осуществлен в 2012 году.
Видео:Скорость МКС в земных масштабахСкачать
Земля из космоса
Из космоса на Землю открываются уникальные виды. Об этом свидетельствуют фотографии, видеосъемки астронавтов и космонавтов. Увидеть работу станции, космические пейзажи можно, если посмотреть онлайн-трансляции со станции МКС. Однако некоторые камеры бывают выключенными, что связано с техработами.
Видео:ЗВЕЗДА ПО ИМЕНИ МКС. Как работает самая большая космическая лабораторияСкачать
Чем вызваны высота и наклонение орбиты МКС
Выбор некоторых параметров орбиты Международной космической станции не всегда очевиден. К примеру, станция может находиться на высоте от 280 до 460 километров, и из-за этого она постоянно испытывает затормаживающее воздействие верхних слоёв атмосферы нашей планеты. Каждые сутки МКС теряет примерно по 5 см/с скорости и 100 метров высоты. Поэтому периодически приходится поднимать станцию, сжигая топливо грузовиков ATV и «Прогресс». Почему же нельзя поднять станцию выше, чтобы избежать этих затрат?
Заложенный при проектировании диапазон и текущее реальное положение диктуются сразу несколькими причинами. Каждый день астронавты и космонавты получают высокие дозы радиации, и за отметкой 500 км её уровень резко повышается. А предел за полугодовое пребывание установлен всего на ползиверта, на всю карьеру отведён всего лишь зиверт. Каждый зиверт увеличивает риск онкологических заболеваний на 5,5 процента.
На Земле от космических лучей мы защищены радиационным поясом магнитосферы нашей планеты и атмосферой, но они работают слабее в ближнем космосе. В некоторых частях орбиты (Южно-атлантическая аномалия является таким пятном повышенной радиации) и за её пределами иногда могут проявляться странные эффекты: в закрытых глазах появляются вспышки. Это космические частицы проходят через глазные яблоки, другие толкования утверждают, что частицы возбуждают ответственные за зрение части мозга. Подобное может не только мешать спать, но и в лишний раз неприятно напоминает о высоком уровне радиации на МКС.
Кроме того, «Союзы» и «Прогрессы», которые сейчас являются основными кораблями смены экипажа и снабжения, сертифицированы на работу на высоте до 460 км. Чем выше находится МКС, тем меньше груза можно будет доставить. Меньше смогут принести и ракеты, которые отправляют новые модули для станции. С другой стороны, чем ниже МКС, тем сильнее она тормозится, то есть больше доставляемого груза должно быть топливом для последующей коррекции орбиты.
Научные задачи могут быть выполнены на высоте в 400—460 километров. Наконец, на положение станции влияет космический мусор — вышедшие из строя спутники и их обломки, которые имеют огромную скорость относительно МКС, что делает столкновение с ними фатальным.
В Сети есть ресурсы, позволяющие следить за параметрами орбиты Международной космической станции. Можно получить относительно точные текущие данные, либо отследить их динамику. На момент написания этого текста МКС находилась на высоте примерно в 400 километров.
Разгонять МКС могут элементы, расположенные в задней части станции: это грузовики «Прогресс» (чаще всего) и ATV, при необходимости — служебный модуль «Звезда» (крайне редко). На иллюстрации до ката работает европейский ATV. Станцию поднимают часто и понемногу: коррекция происходит примерно раз в месяц маленькими порциями порядка 900 секунд работы двигателя, у «Прогрессов» используют двигатели поменьше, чтобы не сильно влиять на ход экспериментов.
Двигатели могут включить единожды, таким образом увеличится высота полёта на другой стороне планеты. Такие операции используют для маленьких подъёмов, поскольку меняется эксцентриситет орбиты.
Также возможна коррекция с двумя включениями, при которой второе включение сглаживает орбиту станции до окружности.
Некоторые параметры диктуются не только научными данными, но и политикой. Космическому аппарату возможно придать любую ориентацию, но при запуске более экономичным будет использовать скорость, которую даёт вращение Земли. Таким образом, дешевле запускать аппарат на орбиту с наклоном, равным широте, а манёвры потребуют дополнительного расхода топлива: больше для движения к экватору, меньше при движении к полюсам. Наклон орбиты МКС в 51,6 градуса может показаться странным: аппараты НАСА, запускаемые с мыса Канаверал, традиционно имеют наклонение примерно в 28 градусов.
Когда обсуждалось местоположение будущей станции МКС, то решили, что будет более экономичным отдать предпочтение российской стороне. Также такие параметры орбиты позволяют видеть больше поверхности Земли.
Но Байконур находится на широте в приблизительно 46 градусов, почему же тогда обычным для российских запусков является наклонение в 51,6 °? Дело в том, что к востоку есть сосед, который не слишком обрадуется, если на него что-то будет падать. Поэтому орбиту наклоняют к 51,6 °, чтобы при запуске никакие части космического аппарата ни при каких обстоятельствах не могли упасть на Китай и Монголию.
Видео:Сергей Кудь-Сверчков: коррекция орбиты МКССкачать
Почему МКС находится на высоте именно в 400 км, а не больше или меньше?
Недавно один из подписчиков нашего телеграм канала задал мне следующий вопрос:
Почему орбита МКС находится именно на расстоянии около 400 км от земли? Почему не 600 км, или 1000, или 300 км.?
В течение последних 10 лет орбита Международной Космической Станции поддерживается на высоте 390-420 км с небольшими отклонениями. Дело в том из-за трения об атмосферу, хоть и очень разрежённую, станция всё время замедляется и снижается. Поэтому каждые несколько месяцев приходится включать двигатели и поднимать орбиту. Но почему не держать её в другом диапазоне?
Для этого есть целый спектр причин от чисто технических до финансовых, и именно орбита на высоте около 400 км является оптимальной с учётом всех их.
Два основных критерия для выбора высоты орбиты МКС это стоимость эксплуатации станции на ней и способность того или иного корабля подняться на необходимую высоту. Так, когда астронавты доставлялись на МКС шаттлами, орбиту станции поддерживали на высоте 320-360 км потому, что шаттл просто физически не мог достигнуть высоты в 400 км, неся максимальную полезную нагрузку. А вот для используемых сейчас кораблей «Союз» и «Crew Dragon» полёт на высоту 400 км не проблема.
С точки зрения стоимости эксплуатации станции: чем ниже орбита, тем дешевле обходится каждый полёт к МКС, но, одновременно с этим, чем ниже орбита, тем сильнее трение об атмосферу, а значит станция быстрее тормозит и необходимо чаще корректировать её орбиту. Частые корректировки орбиты, в свою очередь, требуют больших затрат топлива, которое также на станцию ещё нужно поднять, что снова-таки стоит недёшево. В результате с точки зрения затрат на полёты и корректировки орбиты высота в 400 км является оптимальной.
Кроме того, чем ниже орбита, тем большую опасность представляют поломки двигателей, при помощи которых корректируют орбиту. На высоте 300 км их могут просто не успеть починить, прежде чем станция безвозвратно свалится в атмосферу. Подобные поломки случались пару раз за историю МКС и запас высоты позволял либо спокойно провести ремонт, либо подготовить коррекцию орбиты при помощи пристыкованных кораблей или маневровых двигателей станции.
Исходя из всего вышесказанного получается, что орбита на высоте около 400 км оптимальна по всем пунктам: затраты минимальны, угрозы невелики и есть все условия для проведения экспериментов. Поднятие орбиты МКС выше не принесёт никакой пользы науке, но будет стоить огромных денег.
Также начиная с высоты в 500 км резко возрастает уровень космической радиации, поднятие МКС на такую высоту будет нести вред для здоровья астронавтов и работоспособности оборудования. Придётся создавать на станции дополнительную защиту от радиации, что потребует финансовых вложений соизмеримых со строительством новой станции.
Автор: Фёдор Карасенко.
Ставьте палец вверх, чтобы видеть в своей ленте больше статей о космосе и науке!
Подписывайтесь на мой канал здесь, а также на мои каналы в телеграме и на youtube . Там вы можете почитать большое количество интересных материалов, а также задать свой вопрос. Поддержать наш канал материально можно через patreon .
📸 Видео
Международная Космическая Станция | История ракетостроенияСкачать
Земля с орбиты МКССкачать
Международная космическая станция / ISSСкачать
Как строили Международную космическую станциюСкачать
Плановая коррекция орбиты МКС (вид с борта МКС)Скачать
Как Солнечная система движется по галактике?Скачать
Год на орбите.Космическая едаСкачать
Если до Луны было бы 400 км, как до орбиты МКССкачать
