Космонавтика

Компания Blue Origin успешно запустила свою ракету New Shepard, на борту которой находился уникальный состав участниц — звёздный женский экипаж из шести человек. Среди них были известная певица Кэти Перри и популярная журналистка Гейл Кинг.

Запуск стал одним из наиболее тщательно отслеживаемых суборбитальных туристических полётов.

Полёт длился около десяти минут, в течение которых космический корабль достиг высоты более 100 километров над поверхностью Земли. Пассажиры смогли насладиться несколькими минутами невесомости перед тем, как капсула благополучно приземлилась на Земле.

Являешься любителем астрономии и космонавтики? Присоединяйся в наше сообщество Telegram и будь в курсе самых свежих новостей астрономии и космонавтики каждый день!

Но остаётся интересный вопрос: когда именно путешественники оказались в космосе? Это произошло, когда они увидели, как голубое свечение неба сменилось чёрным? Или это случилось, когда они достигли той высоты, на которой спутники могут выходить на орбиту? Может быть, это произошло тогда, когда атмосфера стала настолько разреженной, что перестала играть определяющую роль в физике полёта?

В сообществе космических путешественников нет единого мнения о том, где именно начинается космос. Пространство можно определить по-разному, и полезность этих критериев может зависеть от конкретного сценария. Поэтому различные организации по всему миру используют разные высотные отметки для обозначения этого невидимого порога в целях ведения документации. В случае с суборбитальным космическим туризмом споры о определениях могут разгореться с новой силой.

Особенно интересен тот факт, что Blue Origin и Virgin Galactic публично спорили по этому поводу — в основном из-за одного конкретного способа определения космоса: линии Кармана. По данным NASA и военных США, космос начинается на высоте примерно 80 километров над поверхностью Земли. Однако Международная федерация аэронавтики (FAI), которая отвечает за рекорды в области авиации и космонавтики, считает началом космоса так называемую линию Кармана — высоту 100 километров над уровнем моря. Многие организации придерживаются именно этого определения, хотя даже размещение этой 100-километровой отметки вызывает споры среди учёных.

Присоединяйся в наше сообщество в Telegram и будь в курсе самых свежих новостей астрономии и космонавтики каждый день!

Автор: Осипов Илья Александрович, лектор «Смоленского Планетария» имени Ю. А. Гагарина.

По человеческим меркам Солнце — неисчерпаемый источник энергии. Атмосфера Земли поглощает и отражает значительную часть его света. Это хорошо, ведь стопроцентное солнечное излучение было бы опасно для обитателей планеты. Однако из-за этого солнечные панели на Земле работают менее эффективно. На околоземной орбите действие атмосферы сильно ослабевает и путь энергии от нашей звезды почти ничего не преграждает. Солнечные батареи МКС могут поглощать максимум света — 1,37 киловатта энергии на квадратный метр.

Гигантские солнечные панели — самая заметная часть МКС. Первая пара «крыльев» появилась в 2000 году, потом число панелей выросло до 16. Каждое «крыло» достигает 35 метров в длину и 12 метров в ширину, в составе десятки тысяч солнечных ячеек. В 2021 году на станцию начали доставлять более мощные панели и устанавливать их поверх «крыльев». Сегодня шесть новых пар работают вместе со старыми — так мощность энергосистемы выросла со 160 до 215 киловатт (для сравнения, на стандартную квартиру подается 5–11 киловатт электричества). Такой мощности хватает, чтобы поддерживать работу всего оборудования станции. В год «крылья» вырабатывают до 735 тысяч киловатт энергии.

Космические солнечные панели отличаются от земных. Они прочнее, выдерживают резкие перепады температуры — до 300 градусов — и разрушающее воздействие солнечных лучей, почти не стесненных влиянием атмосферы. При этом состав от обычных батарей отличается: в основе старых панелей МКС — кремний, новых — арсенид галлия. Эти соединения применяют и в коммерческих земных аналогах. За счет высококачественных материалов и внутренней структуры КПД новых панелей станции превышает 30%. Аналогичный КПД и у земных панелей такого состава, но вбирать много света им могут мешать атмосфера, пасмурная погода и осадки.

16 дней и ночей в сутках

Космонавты на МКС придерживаются земного ритма с длительностью суток 24 часа. Станция успевает сделать за это время 16 оборотов вокруг планеты — по 45 минут под Солнцем и в тени Земли. Когда «крылья» оказываются на свету, излишек энергии накапливается в литийионных аккумуляторах, а затем расходуется во время 45-минутной «ночи».

Аккумуляторы разрабатывали специально для МКС. От земных их отличает длинный срок службы — 60 тысяч перезарядок, или 10 лет работы. Свежие батареи поставили на станцию в 2021 году. До этого энергию запасали в никель-водородные аккумуляторы, которые служили по 6–8 лет.

В систему энергоснабжения МКС входят приборы автоматического регулирования и контроля. Они следят за сменой «дня» и «ночи» и отвечают за то, чтобы аккумуляторы вовремя переключались с режима запасания на режим траты энергии. Это помогает всем системам станции работать без перебоев.

Чтобы починить солнечные панели или заменить батареи, космонавты выходят в открытый космос. Такие миссии длятся несколько часов. Например, на обновление аккумуляторов и замену нескольких внешних камер в 2021 году ушло почти 5,5 часа.

Энергия для жизни, науки и здоровья

На космической станции нет привычных розеток — они не соответствуют повышенным требованиям безопасности. Внешне розетки МКС напоминают разъемы S-Video — такие есть на телевизорах для вывода сигнала на экран. Ток на розетки подается постоянный, а не переменный. Причем разного напряжения: 28 вольт — в российском сегменте станции, 50 вольт — в японском, 124 вольт — в американском и европейском.

Большую часть энергии потребляют системы жизнеобеспечения станции — те, что производят кислород, очищают воздух и воду, поддерживают нужные уровни влажности и температуры. Энергию расходуют и более 100 компьютеров и почти 2000 различных терминалов и устройств, в том числе оборудование в лабораториях.

Энергия солнца помогает космонавтам оставаться здоровыми в невесомости. Чтобы быть в форме, они по два часа в день занимаются на силовом тренажере, велосипеде и беговой дорожке. Спортивное оборудование снабжено электроприводами — они создают нагрузку и делают тренировки эффективными.