Характеристики весомого полёта

Размещено на http://www.allbest.ru/

Современный этап космонавтики можно назвать этапом инерциальной космонавтики. На этом этапе двигатель является стартовым ускорителем. Космический корабль разгоняется с помощью реактивного двигателя до скорости, необходимой для решения поставленных задач, а далее всё перемещение в космическом пространстве происходит по инерции, в свободном движении.

Недостатки этого этапа очевидны.

Время полёта даже до ближайших внеземных объектов, могущих представить хозяйственный интерес, составляет годы, что слишком велико. Исключение составляет Луна.

Весь полёт происходит в физиологически неблагоприятном и сложном для жизненного существования невесомом состоянии.

Поэтому этот этап является этапом ознакомления и научного исследования внеземного пространства. Хозяйственное освоение Солнечной системы на базе инерциальной космонавтики невозможно.

Необходим переход к новому этапу развития космонавтики. Этот этап можно назвать этапом весомой космонавтики. В ней весь полёт будет происходить при работающих двигателях, в результате чего механическое состояние на космическом корабле будет весомым.

Одним из простейших вариантов достижения планет является прямолинейный полёт. В этом полёте двигатель первую часть полёта направлен в сторону старта, и полёт происходит ускоренно. Затем производится переворот корабля на 180 градусов, двигатели направляются в сторону финиша, и вторая часть полёта происходит замедленно. В результате к цели космический корабль подходит с погашенной скоростью, что позволяет совершить либо посадку, либо переход на орбиту искусственного спутника, с которой и производится разгрузка космического лайнера каботажными (орбитальными) транспортными средствами.

космонавтика полет весомый циклоидальный

На рис. 1 показаны изменение динамических и кинематических характеристик полёта. В таблице приведены характеристики полёта на различные тела Солнечной системы при различных крейсерских весомостях W.

Мы видим, что в условиях весомого полёта Солнечная система приобретает антропоморфные размеры. Даже при весомости в 100 раз меньше земной длительность полёта соответствует длительности океанских плаваний в эпоху паруса. При этом весь полёт происходит в гораздо более комфортных весомых условиях.

Недостатком прямолинейного полёта является то, что весь полёт происходит в эклиптической плоскости, в которой содержится основное вещество Солнечной системы, в том числе астероиды, кометы, малые вещественные фрагменты, попадающие на Землю в виде метеоров и метеоритов. При громадных скоростях полёта, могущих доходить до тысяч км/с полёт внутри эклиптики может представить большую опасность.

Более безопасным представляется циклоидальный полёт. В этом полёте движение с максимальными скоростями происходит за пределами эклиптики, где плотность вещества существенно меньше (рис. 2).

В таком полёте старт корабля осуществляется в направлении зенита, перпендикулярно плоскости эклиптики, и одновременно кораблю придается постоянное вращение в сторону цели. Траектория движения подобна движению точки на ободе катящегося по плоскости колеса и является циклоидальной. Времена в циклоидальном полёте лишь на 25% превышают времена прямолинейного полёта при той же весомости. Но обеспечение безопасности упрощается. Важным достоинством является и отсутствие фазы разворота корабля в середине полёта с необходимостью выключения двигателей и появлением больших боковых нагрузок в этой операции.

Для навигационных целей должна использоваться система виртуальной реальности, которая позволит представить движение корабля среди планет и планетарного вещества в реалистичном виде.

Но понятно, что и Солнечная система не может явиться источником ресурсов на все времена. И рано или поздно встанет задача освоения новых ресурсов, задача перемещения Человека в новые звёздные системы. Должен наступить третий этап космонавтики, этап освоения галактического пространства.

На первый взгляд, в настоящее время не видно путей решения этой задачи, отвечающих современному уровню научного знания. Ведь расстояния до ближайших звёзд исчисляются световыми годами и парсеками. И об использовании реактивного движителя речи быть не может. Казалось бы, можно положиться лишь на то, что будущее научное развитие создаст средства межзвёздных путешествий на неизвестных нам принципах.

Но думается, что современный уровень научного знания позволяет выдвинуть достаточно научно обоснованное предположение о третьем этапе космонавтики, связанном с освоением и заселением человеком новых звёздных систем. Для этого нужно, конечно, пересмотреть некоторые моменты человеческого личного и общественного существования

Этот этап можно назвать этапом инерционно-гравитационной космонавтики. Мы вновь возвращаемся к инерционному, свободному движению, но космическим кораблем на этом этапе должны стать небесные тела размером с Луну, на которых уже имеется гравитационная весомость и на которых можно разместить «экипаж» в тысячи и даже миллионы человек и обеспечить их ресурсами на тысячелетья и средствами освоения новых миров.

С помощью некоторых мощных воздействий, например, направленными термоядерными шахтными взрывами, выбранное небесное тело отрывается от своего «хозяина» и направляется в межзвездный полёт. В процессе пересечения Солнечной системы возможно управление полётом корабля таким образом, чтобы происходило гравитационное ускорение при пролетах вблизи планет, и корабль вылетал за пределы Солнечной системы с достаточной скоростью. Сам полёт может происходить в течение нескольких тысячелетий, причём социум корабля будет достаточно большим, чтобы обеспечить стабильное и психологически комфортное его существование в течение всего путешествия. Через тысячелетия, когда, возможно сменится много поколений, «корабль» прибывает к выбранной звездной системе, тормозится и осуществляется управляемый захват полем звезды на наиболее благоприятном расстоянии. В дальнейшем происходит освоение новой звездной системы. Так как Солнечная система лишилась запуском межзвездного корабля части своих ресурсов, колонизаторы отправляют назад в сторону Солнечной системы одну или несколько планет или иных объектов, которые восполнят Солнечные ресурсы. А новая звездная система точно так же со временем пошлет новые космические корабли в сторону новых звёздных систем. Так, в течение многих тысяч и миллионов лет будет происходить постепенное освоение галактического пространства и заселение его «человеком» с одновременным потоком в сторону Земли ресурсных материалов из иных звёздных систем для обеспечения «вечной» жизни в колыбели Человечества. Мы не знаем, какие изменения произойдут в этом процессе с самим человеком, который сам может стать объектом генной и иной инженерии для лучшего приспособления к существованию в иных мирах, но то, что он останется Существом Разумным -- вряд ли есть сомнения. Ведь именно для оплодотворения вселенной Разумом, возможно, и создала Природа или Высшая Сила, тут каждый может думать по-своему, Человека на избранной, затерянной в глубинах Вселенной, точке -- Земле.

Размещено на Allbest.ru