Что такое космонавтика

Что было до появления Вселенной

Сложно представить время за 13,7 миллиардов лет до сегодняшнего дня, когда вся Вселенная представляла собой сингулярность. Согласно теории Большого взрыва, один из главных претендентов на роль объяснения того, откуда появилась Вселенная и вся материя в космосе — все было сжато в точку, меньшую, чем субатомная частица. Но если это еще можно принять, задумайтесь вот о чем: что же было до того, как случился Большой взрыв?

Этот вопрос современной космологии уходит корнями еще в четвертое столетие нашей эры. 1600 лет назад теолог Августин Блаженный пытался понять природу Бога до сотворения Вселенной. И знаете, к чему он пришел? Время было частью Божьего творения и просто не было никакого «до».

Один из лучших физиков 20 века Альберт Эйнштейн пришел практически к таким же выводам в разработке своей теории относительности

Достаточно обратить внимание на влияние массы на время. Гигантская масса планеты искажает время, заставляя его течь медленнее для человека на поверхности, нежели для космонавта на орбите

Разница слишком мала, чтобы быть очевидной, но на самом деле человек, стоящий у большого камня, стареет медленнее, чем тот, кто стоит в поле. Но чтобы стать моложе на секунду, понадобится миллиард лет. Сингулярность до большого взрыва обладала всей массой вселенной, что, фактически, ставило время в тупик.

По теории относительности Эйнштейна, время появилось на свет ровно в тот момент, когда сингулярность начала расширяться и вышла за пределы сжатой бесконечности. Спустя десятилетия после смерти Эйнштейна развитие квантовой физики и множество новых теорий возобновили споры о природе Вселенной до Большого взрыва. Давайте посмотрим.

Браны, циклы и другие идеи
«А Бог плюнул, ушел и хлопнул дверью,
Мы были за ним — а дверей уже нет».
А. Непомнящий

Что если наша Вселенная является потомком другой, старшей Вселенной? Некоторые астрофизики полагают, что пролить свет на эту историю поможет реликтовое излучение, оставшееся от большого взрыва: космический микроволновый фон.

Впервые астрономы зафиксировали реликтовое излучение в 1965 году, и оно породило определенные проблемы в теории большого взрыва — проблемы, которые заставили ученых ненадолго (до 1981 года) заморочиться и вывести инфляционную теорию. Согласно этой теории, в первые мгновения своего существования Вселенная начала чрезвычайно быстро расширяться. Также теория объясняет температуру и плотность флуктуаций реликтового излучения и подсказывает, что эти флуктуации должны быть одинаковыми.

Но, как выяснилось, нет. Последние исследования дали понять, что Вселенная на самом деле однобока, и в некоторых областях флуктуаций больше, чем в других. Некоторые космологи считают, что это наблюдение подтверждает, что у нашей Вселенной была «мать»(!)

В теории хаотической инфляции эта идея приобретает размах: бесконечный прогресс инфляционных пузырьков порождает обилие вселенных, и каждая из них порождает еще больше инфляционных пузырьков в огромном количестве Мультивселенных.

Тем не менее, существуют модели, которыми пытаются объяснить образование сингулярности до большого взрыва. Если вы думаете о черных дырах как о гигантских мусоросборниках, они являются главными кандидатами первоначального сжатия, поэтому наша расширяющаяся Вселенная вполне может быть белой дырой — выходным отверстием черной дыры, и каждая черная дыра в нашей Вселенной может вмещать в себя отдельную вселенную.

Другие ученые считают, что в основе формирования сингулярности лежит цикл под названием «большой скачок», в результате которого расширяющаяся вселенная в итоге коллапсирует сама в себя, порождая другую сингулярность, которая, опять же, порождает другой большой взрыв. Этот процесс будет вечным, и все сингулярности и все схлопывания не будут представлять собой ничего другого, кроме как переход в другую фазу существования Вселенной.

Последнее объяснение, которое мы рассмотрим, использует идею циклической Вселенной, порожденной теорией струн. Она предполагает, что новая материя и потоки энергии появляются каждые триллионы лет, когда две мембраны или браны, лежащие за пределами наших измерений, сталкиваются между собой.

Что было до Большого взрыва? Вопрос остается открытым. Может быть, ничего. Может, другая Вселенная или другая версия нашей. Может, океан Вселенных, в каждой из которых — свой набор законов и констант, диктующих природу физической реальности.

published on
according to the materials

Современный этап

27 января экс-президент Украины Л. Кучма выступил с заявлением, что в случае закрытия ПО «Южмаш» Украина может потерять статус космической державы.

В апреле 2015 года стало известно о выходе Бразилии из совместного с Украиной проекта по созданию ракетно-космического комплекса «Циклон-4», после 12 лет сотрудничества, из-за его убыточности (решение было принято в январе 2015 года, к этому времени Бразилия инвестировала в проект ).

В мае 2015 коллектив государственного предприятия «Южмаш» попросил украинские власти ликвидировать ракетостроение в стране, либо принять неотложные меры по обеспечению предприятия госзаказом.

21 мая была утверждена космическая программа Украины на период до 2022 года, в соответствии с которой в 2015—2022 гг. планируется запуск шести космических аппаратов («Лыбидь», «Лыбидь-2», «Сич-2-1», «Сич-2М», «Сич-3» и «Ионосат»).

7 августа 2015 руководство ГКАУ сообщило о намерении создать космический центр «Южный», путём поэтапного объединения двух существующих предприятий («Южный машиностроительный завод» и КБ «Южное»), «для преодоления кризисной ситуации».

30 ноября Европейское космическое агентство выделило 53 млн евро на финансирование программы «Vega Evolution», которая предусматривает замену украинских жидкостных ракетных двигателей РД-843 (поставляемых для ракет-носителей Vega) на более экологичные немецкие двигатели.

Программы

Федеральная космическая программа

Федеральная космическая программа (ФКП) России до 2025 года (на 2016—2025 годы) включает:

• развитие и поддержание орбитальной группировки;
• Обеспечение летных испытаний «Ангары» и ПТК НП (Пилотируемый транспортный корабль нового поколения), обеспечение запусков к МКС с космодрома Восточный в 2023 году;
• начало разработки ракетного двигателя на природном газе (метан);
• создание сверхтяжелой ракеты, для крупных экспедиций (станет своего рода «самосвалом», способным доставлять более 100 тонн грузов);
• исследование Солнца в рамках проекта «Резонанс»;
• фундаментальные космические исследования, в том числе исследование Луны с запуском пяти космических аппаратов;
• поддержание работы МКС до 2024 года;
• сохранение места на мировом рынке космических запусков.

Опытно-конструкторские работы (ОКР) «Феникс»:

• создание ракеты «Союз-5» (которая должна прийти на смену российско-украинскому носителю «Зенит»). (в проекте ФКП создание ракеты-носителя «Феникс» не прописано. РКЦ «Прогресс» начнет разработку «Феникса» в 2018 году в инициативном порядке.
• новая ракета «Сункар» (в переводе с казахского — «Сокол»)

Из последнего варианта ФКП вычеркнуты все работы по пилотируемым полетам на Луну (отказ от лунной программы привел к значительной экономии — на 88,5 миллиарда рублей — по статье «Пилотируемые полеты») .

Проект ракеты с возвращаемой первой ступенью был исключен из проекта Федеральной космической программы по финансовым соображениям, причем прекращение финансирования не вызвало жарких споров из-за неоднозначности разработки.

Непилотируемые космические программы

Было осуществлено две попытки запуска межпланетных АМС:

• Марс-96 — 1996 год. Не сработала разгонная ступень.
• Фобос-Грунт — 2011 год. Не смог покинуть земную орбиту.

Лунная программа:
см. Российская лунная программа

Исследование Венеры: «Венера-Глоб» (запуск планируется после 2020 года), «Венера-Д» (планируется к запуску не ранее 2024 года).

Проекты

РД-0162 — кислородно-метановый ракетный двигатель; версия с тягой 85 т ожидается к 2020 году.

Ядерная энергодвигательная установка мегаваттного класса (испытания в 2020-х годах) и Транспортно-энергетический модуль на её базе.

Сон в космосе

Всего за сутки экипаж МКС встречает 16 рассветов — Солнце встаёт и садится каждые полтора часа. Из-за этого спать космонавтам становится не комфортно. Поэтому специально для команды был разработан свой собственный часовой пояс, усредненный по времени между Москвой и Хьюстоном — двумя главными земными центрами управления полётами. Специальные защитные шторки на иллюминаторах погружают МКС в определённые часы во тьму, создавая иллюзию ночи.

Процесс сна в космосе проходит не так комфортно, как может показаться на первый взгляд. Даже искусственно созданная иллюзия ночи не может компенсировать отсутствие гравитации: космонавтам приходится спать пристёгнутыми, чтобы не парить во время сна в невесомости. Кроме этого, на МКС очень шумно из-за большого количества оборудования, всевозможных насосов, вентиляторов и фильтров. Но несмотря на все нюансы, в невесомости сон более спокойный, чем на Земле. А в некоторых случаях во время сна в невесомости космонавты даже избавляются от храпа.

Источники

• https://rosuchebnik.ru/material/interesnye-fakty-o-zhizni-kosmonavtov-na-mks/https://historicaldis.ru/blog/43276035654/ZHizn-kosmonavtov-na-orbite?nr=1&utm_referrer=mirtesen.ruhttps://ria.ru/20081120/155541072.htmlhttp://galspace.spb.ru/orbita/13.htm

История

Основоположники: Роберт Годдард, Вилли Лей.

В 1915 году создан Национальный консультативный комитет по воздухоплаванию (NACA, НАКА), 29 июля года реорганизованный и переименованный в НАСА.
Ранее, в феврале того же 1958 года, было создано агентство DARPA, многие проекты которого были переданы НАСА.

1 февраля года — запуск искусственного спутника Земли Эксплорер-1 (разработан командой Вернера фон Брауна).

1958 год — запущена программа исследования межпланетного пространства «Пионер» (цель первых трёх кораблей серии состояла в изучении Луны и фотографировании её обратной стороны). Запуски первых аппаратов серии «Пионер» к Луне оказались не слишком удачными, и дальнейшее изучение спутника нашей планеты продолжили аппараты серий «Сервейер» и «Лунар орбитер».

1960 год — Эхо-1, первый спутник связи/ретранслятор. Находился на орбите по 1968 г.

31 января 1961 года — суборбитальный полёт КА с шимпанзе на борту.

5 мая (Алан Шепард) и 21 июля (Вирджил Гриссом) 1961 года — суборбитальные полёты КА с человеком на борту в рамках программы Меркурий.

Май 1961 года — вступление в «лунную гонку». Старт программы «Аполлон» (задумана в начале 1960 года, при администрации Эйзенхауэра, как продолжение программы «Меркурий»).

20 февраля 1962 года — Джон Гленн стал первым гражданином США, совершившим орбитальный космический полёт.

21 декабря 1968 — первый пилотируемый облёт Луны («Аполлон-8»).

21 июля 1969 года — посадка пилотируемого КА («Аполлон-11») и выход на поверхность (Нил Армстронг) Луны. За этим последовали еще пять успешных (ноябрь 1969, февраль и июль 1971, апрель и декабрь 1972) и один неуспешный (апрель 1970, «Аполлон-13») полёт.

14 мая 1973 года — запущена первая и единственная национальная орбитальная станция Скайлэб; приняла три экспедиции на кораблях «Аполлон» с мая 1973 по февраль 1974 года, сошла с орбиты и разрушилась 11 июля 1979 года.

1975 год — совместная с СССР программа Союз — Аполлон. Перерыв в запусках на орбиту на шесть лет, идет разработка проекта «Спейс шаттл».

12 апреля 1981 года — вывод первого многоразового орбитального аппарата (Колумбия, STS-1) по программе «Спейс шаттл» на орбиту.
28 января 1986 года — катастрофа шаттла «Челленджер». Перерыв в полётах до сентября 1988.
1 февраля 2003 года — катастрофа шаттла «Колумбия». Перерыв в полётах до июля 2005.

8 июля 2011 — последний полёт шаттлов («Атлантис», STS-135). Всего за 30 лет эксплуатации пять шаттлов совершили 135 полётов.

С 1998 года — участие в сборке и эксплуатации Международной космической станции (МКС). См. Американский сегмент МКС.

Куда? И причем тут начало Вселенной?

Эти эффекты и следствия из них хорошо предсказаны теми же уравнениями Лоренца.

В них при превышении скорости объекта величины c течение времени, масса, и длина становятся квадратными корнями из отрицательных значений, то есть мнимыми числами, не существующими в действительной природе. Тот же Лоренц (а до него Пуанкаре), вывел занятную фишку из уравнений Максвелла, примененную Эйнштейном к пространству Минковского, также именуемую преобразованиями Лоренца.

Одним из следствий такого преобразования, является поворот осей координат пространства Минковского:

Углубившись в чисто теоретическую математику, и превышая скорость света, мы попадаем в мир, где пространство уподобляется времени, а время — пространству.

Такое правило также будет справедливо и для других параметров — массы, длины: Объект с бесконечной массой и нулевой размерностью совершит поворот пространства и времени.

Где же он окажется? В мире, где невозможно совершить путешествие в пространстве (находясь в одной комнате, придется находиться в ней всегда, сколько не топай ногами), но при этом будет доступно перемещение во времени и различных вариантах событий — так, там можно придти в ту же комнату на момент 1980 или 2030 года, а кроме того — в альтернативные варианты ее возможных событий.

«Мнимое» пространственно-подобное время в фильме «Интерстеллар»

Мы видели художественную интерпретацию этого мира в фильме «Интерстеллар», где герой провалился в сингулярность, и оказался в таком мире.

Экипировка

Когда речь заходит об экипировке космонавтов, большинство представляют себе скафандр. И действительно, на заре пилотируемой космонавтики первопроходцы Вселенной были одеты в скафандры от старта до посадки. Но с началом длительных полетов скафандры стали использоваться только во время динамических операций — выведения на орбиту, стыковки, расстыковки, посадки. Все остальное время участники космических экспедиций носят привычную для них одежду.

Белье шьется по стандартным меркам, а комбинезоны — индивидуально. Опытные космонавты заказывают комбинезон со штрипками — в условиях невесомости одежда задирается. По той же причине космонавты на МКС носят довольно длинные футболки и рубашки. Не годятся для космонавтов и куртки-брюки: спина оголяется, и поясницу продувает. Ткани используют преимущественно натуральные, чаще всего стопроцентный хлопок.

Рабочие комбинезоны космонавтов снабжены множеством карманов, каждый из которых имеет свое, выверенное с точностью до миллиметра место и свою историю:

• нагрудные косые встречные карманы появились, когда психологи заметили, что у космонавтов в длительных полетах вырабатывается устойчивое движение прятать мелкие вещи за пазуху или даже за щеку, чтобы не разлетались;
• широкие накладные карманы на нижней части голени подсказал Владимир Джанибеков. Оказывается, в невесомости для человека самое удобное положение тела — поза эмбриона. А те карманы, которыми люди привыкают пользоваться на Земле, — в невесомости совершенно бесполезны.

В качестве фурнитуры для одежды используются кнопки, молнии и липучки. А вот пуговицы неприемлемы — они могут оторваться в невесомости и летать по кораблю, создавая проблемы.

Готовые изделия проверяет специальная служба обеспечения качества (одежду с неровным швом, например, отправляют на переделку). Затем швеи тщательно отрезают все ниточки, пылесосят одежду, чтобы лишняя пыль не забивалась в фильтры на станции, и заваривают изделие в герметичную упаковку.

После этого с помощью рентгена проверяется, не осталось ли в упаковке постороннего предмета (однажды там обнаружили забытую булавку). Затем содержимое пакета стерилизуют.

Что касается обуви, то на борту космонавты ее практически не носят, надевая кроссовки в основном лишь для занятий спортом. Делаются они обязательно из натуральной кожи. Очень важна жесткая подошва и крепкий супинатор, ведь в космосе стопе нужна поддержка. На весь полет, даже длительный, хватает одной пары обуви.

Космонавты носят в основном толстые, махровые носки. Учитывая многочисленные пожелания космонавтов, космические кутюрье сделали в области подъема стопы специальный двойной вкладыш. В условиях невесомости, когда в процессе работы не на что опереться, космонавты цепляются подъемом стопы за различные выступы, из-за чего верх стопы быстро травмируется. Вкладыши обеспечивают защиту ног во время работы.