Космічний апарат (КА) - загальна назва технічних пристроїв, що використовуються для виконання різноманітних завдань в космічному просторі. а також проведення дослідних і іншого роду робіт на поверхні різних небесних тіл. Засобами доставки космічних апаратів на орбіту служать ракети-носії або літаки.
Космічний апарат, одним з основних завдань якого є транспортування людей або обладнання в верхній частині земної атмосфери - так званому, ближньому космосі. називають космічним кораблем (КК) або космічним літальним апаратом (КЛА) [1] [2].
Космічний літальний апарат
Області використання космічних апаратів обумовлюють їх поділ за такими групами:
- суборбітальні;
- навколоземні орбітальні, що рухаються по геоцентричним орбітах штучних супутників Землі;
- міжпланетні (експедиційні);
- напланетние.
Прийнято розрізняти автоматичні супутники (ШСЗ) Землі і пілотовані космічні апарати. До пілотованим космічним апаратам, зокрема відносять всі види пілотованих космічних кораблів (КК) і орбітальних космічних станцій (ОС). (Не дивлячись на те, що сучасні орбітальні станції здійснюють свій політ в області ближнього космосу, і формально можуть називатися «Космічними літальними апаратами», в сформованою традицією, їх називають «Космічними апаратами».)
Назва «Космічний літальний апарат» іноді також використовується для позначення активних (тобто маневрують) ШСЗ, з метою підкреслення їх відмінностей від пасивних супутників. У більшості ж випадків значення термінів «Космічний літальний апарат» і «Космічний апарат» синонімічні і взаємозамінні.
В активно досліджуваних останнім часом проектах створення орбітально-гіперзвукових літальних апаратів як частини авіаційно-космічних систем (АКС) часто використовують ще назви повітряно-космічний апарат (ВКА), позначаючи космоплани і космоліт АКС, призначені для виконання керованого польоту, як в безповітряному космічному просторі, так і в щільній атмосфері Землі.
У той час як країн, що мають ШСЗ - кілька десятків, найбільш складні технології автоматичних повертаються і міжпланетних КА освоїли всього кілька країн - СРСР / Росія. США. Китай. Японія. Індія. Європа / ESA. Пілотовані КК мають тільки перші три з них (крім того, Японія і Європа мають КА, відвідувані людьми на орбіті, у вигляді модулів і вантажівок МКС). Також тільки перші три з них мають технології перехоплення ШСЗ на орбіті (хоча Японія і Європа близькі до неї з огляду на проведення стикувань).
Класифікація
По режиму роботи розрізняють наступні типи космічних апаратів [3]:
- штучні супутники Землі - загальна назва всіх апаратів знаходяться на геоцентричної орбіті. тобто обертаються навколо Землі
- автоматичні міжпланетні станції (космічні зонди) - апарати, які здійснюють переліт між Землею і іншими космічними тілами Сонячної системи; при цьому вони можуть, як виходити на орбіту навколо досліджуваного тіла, так і досліджувати їх з пролітних траєкторій, деякі апарати після цього направляються за межі Сонячної системи
- космічні кораблі. автоматичні або пілотовані - використовуються для доставки вантажів і людини на орбіту Землі; існують плани польотів на орбіти інших планет
- орбітальні станції - апарати призначені для довготривалого перебування і роботи людей на орбіті Землі
- спусковий апарат - використовуються для доставки людей і матеріалів з орбіти навколо планети або міжпланетної траєкторії на поверхню планети
- планетоходи - автоматичні лабораторні комплекси або транспортні засоби. для переміщення по поверхні планети і іншого небесного тіла
За наявністю функції повернення:
- Повертаються - передбачають повернення людей і матеріалів на Землю, здійснюючи м'яку або жорстку посадку
- Неповернені - при виробленні ресурсу зазвичай сходять з орбіти і згорають в атмосфері
По виконуваних функцій виділяють наступні класи [4]:
Багато космічні апарати виконують відразу кілька функцій.
Також по масовим характеристикам:
Автоматичний космічний апарат «Кассіні-Гюйгенс», який досліджує планету Сатурн. кільця і його супутники
(Малюнок художника)
особливості польоту
У загальному випадку, в польоті космічного апарату виділяються ділянку виведення, ділянку орбітального польоту і ділянку посадки. На ділянці виведення космічний апарат повинен придбати необхідну космічну швидкість в заданому напрямку. Орбітальний ділянку характеризується інерціальним рухом апарату відповідно до законів небесної механіки. Посадковий ділянку покликаний погасити швидкість повертається апарату до допустимої посадкової швидкості.
бортові системи
Космічний апарат складається з декількох складових частин, перш за все - це цільова апаратура, яка забезпечує виконання що стоїть перед космічним апаратом завдання. Крім цільової апаратури зазвичай присутній цілий ряд службових систем, які забезпечують тривале функціонування апарату в умовах космічного простору. це: системи енергозабезпечення, терморегуляції, радіаційного захисту, управління рухом, орієнтації, аварійного порятунку, посадки, управління, відділення від носія, поділу та стикування, бортового радіокомплексу, життєзабезпечення. Залежно від виконуваної космічним апаратом функції окремі з перерахованих службових систем можуть бути відсутніми, наприклад, супутники зв'язку не мають систем аварійного порятунку, життєзабезпечення.
система електропостачання
Переважна більшість систем космічного апарату вимагають електроживлення, як джерело електроенергії зазвичай використовується зв'язка з сонячних батарей і хімічних акумуляторів. Рідше використовуються інші джерела, такі як паливні елементи. радіоізотопні батареї. ядерні реактори. одноразові гальванічні елементи.
Система забезпечення температурного режиму
Космічний апарат безперервно отримує тепло від внутрішніх джерел (прилади, агрегати і т. Д.) І від зовнішніх: прямого сонячного випромінювання, відбитого від планети випромінювання, власного випромінювання планети, тертя об залишки атмосфери планети на висоті апарату. Також апарат втрачає тепло у вигляді випромінювання. Багато вузлів космічних апаратів вимогливі до температурного режиму, не терплять перегріву або переохолодження. Підтриманням балансу між одержуваної теплової енергії та її віддачею, перерозподілом тепловою енергією між конструкціями апарату і таким чином забезпеченням заданої температури займається система забезпечення теплового режиму.
Система управління
Здійснює управління руховою установкою апарату з метою забезпечення орієнтації апарату, виконання маневрів. Зазвичай має зв'язку з цільовою апаратурою, іншими службовими підсистемами з метою контролю та управління їх станом. Як правило здатна обмінюватися за допомогою бортового радіокомплексу з наземними службами управління.
система зв'язку
Для забезпечення контролю стану космічного апарату, управління, передачі інформації з цільової апаратури потрібно канал зв'язку з наземним комплексом управління. В основному для цього використовується радіозв'язок. При великій відстані КА від Землі потрібні гостронаправлені антени і системи їх наведення.
система життєзабезпечення
Необхідна для пілотованих КА, а також для апаратів на борту яких здійснюються біологічні експерименти. Включає запаси необхідних речовин, а також системи регенерації і утилізації.
система орієнтації
Включає пристрої визначення поточної орієнтації КА (сонячний датчик, зоряні датчики і т. П.) І виконавчі органи (двигуни орієнтації та силові гіроскопи).
рухова установка
Дозволяє змінювати швидкість і напрямок руху КА. Зазвичай використовується хімічний ракетний двигун. але це можуть бути і електричні. ядерні та інші двигуни; може застосовуватися також сонячне вітрило.
Система аварійного порятунку
Космічні кораблі в фантастиці
Для переміщень на міжзоряні і міжгалактичні відстані служать зорельоти. Сучасна технологія не дозволяє створювати апарати для міжзоряних переміщень, що володіють прийнятною швидкістю. У науковій фантастиці фігурують як досветовой (рухомі на досветовой швидкостях), так і сверхсветовие кораблі (які рухаються зі сверхсветовой швидкістю). Досветовой зорельоти можуть використовувати в якості маршових двигунів фотонну установку. У сверхсветових зореліт найбільш часто використовуються гіпер- (для переміщення в підпросторі) або варп-двигуни (викривлюють простір, що оточує корабель). Найбільш яскравий приклад зорельотів з гіпердвігатель - зорельоти в фільмі «Зоряна брама» і серіалі «Зоряна брама SG-1» (наприклад, земні кораблі класу «BC-304» «Дедал». Приклад зорельотів на варп-двигунах - зорельоти в серіалах і фільмах Зоряний шлях (наприклад, все Ентерпрайз і класи кораблів, до яких вони належать).
Дивитися що таке "Космічний апарат" в інших словниках:
КОСМІЧНИЙ АПАРАТ - КОСМІЧНИЙ апарат, загальна назва різних технічних автоматичних або пілотованих пристроїв, призначених для виконання цільових завдань в космосі (штучні супутники, космічні кораблі, станції). Діляться на 2 основні групи: ... ... Сучасна енциклопедія
КОСМІЧНИЙ АПАРАТ - (КА) апарат для польоту в космос або в космосі, напр. штучний супутник Землі, космічний корабель, орбітальна станція. КА поділяються на навколоземні, орбітальні й міжпланетні; автоматичні і пілотовані. Перший КА сучасний ... ... Великий Енциклопедичний словник
Космічний апарат - КОСМІЧНИЙ АПАРАТ, загальна назва різних технічних автоматичних або пілотованих пристроїв, призначених для виконання цільових завдань в космосі (штучні супутники, космічні кораблі, станції). Діляться на 2 основні групи: ... ... Ілюстрований енциклопедичний словник
Космічний апарат - 3.4 Космічний апарат технічний пристрій, призначений для функціонування в космічному просторі з метою вирішення завдань відповідно до призначення космічного комплексу. Джерело ... Словник-довідник термінів нормативно-технічної документації
космічний апарат - (КА), апарат для польоту в космос або в космосі, наприклад ШСЗ, космічний корабель, орбітальна станція. КА поділяються на навколоземні, що рухаються по геоцентричним орбітах, не виходячи за межі гравітаційного поля Землі, і міжпланетні; ... ... Енциклопедичний словник
КОСМІЧНИЙ АПАРАТ - (КА) загальне назв. разл. техніч. пристроїв, предназнач. для виконання цільових завдань в космосі (замість терміна космічний апарат іноді використовують термін космічний літальний апарат). Засобом досягнення необхідної швидкості для ... ... Великий енциклопедичний політехнічний словник
космічний апарат - сукупність технічних засобів, приладів і пристроїв, об'єднаних в єдину конструкцію і взаємодіючих з метою виконання завдань в космічному польоті. Космічні апарати поділяються на навколоземні (штучні супутники Землі) і ... ... Енциклопедія техніки
- Космічний апарат. Джессі Рассел. Ця книга буде виготовлена в відповідності з Вашим замовленням за технологією Print-on-Demand. High Quality Content by WIKIPEDIA articles! Космічний апарат (КА) - загальна назва технічних ... Детальніше Купити за 1500 руб
- Океан-О (космічний апарат). Джессі Рассел. Ця книга буде виготовлена в відповідності з Вашим замовленням за технологією Print-on-Demand. High Quality Content by WIKIPEDIA articles! Океан-О - серія російсько-українських ... Детальніше Купити за тисячу двісті п'ятьдесят-чотири руб
- Полюс (космічний апарат). Джессі Рассел. Ця книга буде виготовлена в відповідності з Вашим замовленням за технологією Print-on-Demand. High Quality Content by WIKIPEDIA articles! Космічний апарат «Полюс» (Скіф-ДМ, виріб 17 Ф 19 ... Детальніше Купити за 1254 руб