Космические программы стран, направленные на изучение планет

Размещено на http://www.allbest.ru/

Космические программы стран, направленные на изучение планет

1. Космические программы США

14 января 2004 года Джордж Буш в штаб-квартире NASA в Вашингтоне представил новую американскую космическую программу. Принципиальной целью нового подхода к исследованию космического пространства является продвижение научных, экономических и связанных с безопасностью национальных интересов посредством устойчивой космической программы. Для достижения этой цели перед NASA совместно с другими государственными, научными и промышленными организациями ставятся следующие задачи:

- реализация устойчивой и доступной программы пилотируемого и автоматического исследования Солнечной системы и сфер за ее пределами;

- расширение присутствия человека в пределах Солнечной системы, начиная с возобновления полетов на Луну и включая пилотируемые полеты к Марсу и в другие зоны;

- разработка инновационных технологий, получение знаний и развертывание инфраструктур для исследований и подготовки принятия решений в отношении направлений пилотируемых исследовательских полетов;

- содействие участию международных и коммерческих организаций в исследованиях для обеспечения научных, экономических и связанных с безопасностью национальных интересов.

Вначале предполагаются полеты на Луну, затем строительство обитаемой базы на Луне и пилотируемая экспедиция на Марс. «Покорение Луны может происходить в несколько этапов, - говорит ведущий научный сотрудник Лаборатории прикладной физики университета им. Джона Хопкинса Пол Спудис. - Сначала мы могли бы направить туда пару современных универсальных луноходов, которые отыскали бы лучшие места для создания постоянных баз. Думаю, что такими местами должны быть полюса Луны. Там есть вода и постоянный солнечный свет. После этого мы должны направить на Луну комплексную лабораторию, которая также управлялась бы роботами. Они начали бы процесс превращения имеющегося на Луне льда в воду. После этого можно было бы подумать о направлении туда людей. Я думаю, что мы могли бы осуществить эти планы в течение ближайших 5 - 10 лет».

План освоения космоса выглядит следующим образом:

- 2004-2008 годы - разработка пилотируемого космического корабля, который заменит МТКК «Спейс Шаттл» и сможет доставить людей на Луну;

- 2004-2010 годы - возобновление полетов МТКК «Спейс Шаттл» к Международной космической станции;

- 2010 год - списание парка МТКК «Спейс Шаттл» после завершения строительства Международной космической станции, замена их новыми кораблями;

- 2010-2014 годы - беспилотные полеты к Луне;

- 2015-2020 годы - пилотируемые полеты к Луне, создание на ней обитаемой базы.

После 2020 года - отправка экспедиций с экипажем для облета Марса и возможно посадки на Марс.

Служба аэронавтики будет иметь условное обозначение «Код Р» (R), которое она носила, будучи службой аэрокосмических технологий, занимавшейся программами «Орбитальный космоплан» и «Пусковые технологии нового поколения». Эти программы и, фактически, все остальные проекты по пусковым технологиям перейдут со своими бюджетами в ведение Службы исследовательских систем.

Для обеспечения выполнения намеченных программ необходимо создать соответствующее транспортное средство. Ближайшей задачей является разработка и демонстрационные испытания исследовательского аппарата, обеспечивающего полет экипажей за пределы зоны низких околоземных орбит. Такой аппарат получил обозначение CEV (Crew Exploration Vehicle - «Пилотируемый исследовательский аппарат»). Он будет создан на основе КА 60-х годов «Аполлон».

План разработки включает три этапа:

1) разработка опытных испытательных образцов;

2) разработка систем уровня Block 1 (беспилотный вариант);

3) разработка систем уровня Block 2 (пилотируемый вариант).

Для каждого этапа предусмотрена подготовка отдельного плана работ по проектированию, разработке и приобретению соответствующих технических средств и оплате услуг. По завершении работ по этапу 3 будут проведены оценки возможности использования аппаратов CEV для исследовательских полетов или, возможно, для транспортировки экипажей Международной космической станции. Экспериментальные демонстрационные испытания аппаратов CEV предполагается провести в 2008 г. Демонстрационные испытания варианта Block 1 предполагается провести в 2011 г., а варианта Block 2 - в 2013 г.

Кроме того, для выполнения намеченной космической программы составлен план по исследовательским эрго-технологиям и робототехнике. В рамках данного направления намечается выполнить 5 отдельных программ:

- поисковая программа ССР (Centennial Challenge Program - «Поисковая программа столетия»). Она включает стимулирование новых разработок на конкурсной основе в технических областях по тематике NASA;

- программа «Прометей» (Prometheus Project), включающая разработку технологий для бортовых ядерных энергетических и двигательных установок, предназначенных для межпланетных полетов;

- программа развития технологий TMP (Technology Maturation Program), которая направлена на разработку и обоснование новых концепций и технологий в интересах выполнения научных программ на основе пилотируемых и робототехнических средств с переходом к использованию в программах исследования Луны и других программ NASA.

- программа перспективных космических технологий ASTP (Advanced Space Technology Program), направленная на совершенствование и модернизацию ряда высокоуровневых технологий и передачу их в программу исследовательских систем и других программ NASA;

- программа партнерской передачи новейших технологий ITTPP (Innovative Technology Transfer Partnership Program), предназначенная для производительного использования интеллектуальных ресурсов NASA и внешних организаций в интересах удовлетворения технических потребностей NASA и страны в целом.

К моменту осуществления первых полетов человека на Луну около трех четвертей бюджета NASA пойдут на интенсивное исследование человечеством Солнечной системы.

В данной космической программе также особое значение уделено вопросам международного сотрудничества и активного участия частного сектора. Международное сотрудничество - желательный фактор, но Соединенные Штаты будут нести ответственность за программу исследований.

Специалисты NASA планируют в августе 2007 года запустить на Марс аппарат Mars Phoenix. Сейчас ученые все еще занимаются поиском оптимального места для его приземления. Phoenix планируют опустить в северном полярном районе, где существует постоянная ледяная шапка.

Миссия стоимостью 386 млн. долларов станет первой в рамках программы Scout, разрабатываемой в NASA. Сразу после приземления лэндер начнет свою работу по исследованию поверхности: он развернет свою мощную `руку' для извлечения из земли льда. Аппарат оборудован множеством инструментов для изучения климата на Марсе, а также для поиска ресурсов, которые можно использовать для поддержания жизни.

2. Космические программы Индии

Индийская организация космических исследования (Isro), эквивалент NASA, сообщила 2 ноября 2006 год, что будет готова оправить человека на орбиту в 2014 году, а на Луну - в 2020 - то есть на четыре года раньше Китая.

Если правительство одобрит план, Индия приступит к тому, чтобы стать четвертой страной мира, осуществившей пилотируемый человеком космический полет, после Советского Союза, Соединенных Штатов и Китая. Это стало бы вехой в попытках Индии стать ведущей мировой державой и соперничать с экономическим и военным влиянием Китая в Азии.

Индийская космическая программа продвигается сравнительно медленно с момента своего начала в 1962 году. В июле она получила тяжелый удар, когда первый индийский спутник коммерческой связи вспыхнул и рухнул в Бенгальский залив. Однако Isro заявляет, что это был единичный случай и приводит в пример 11 предыдущих удачных запусков. Объявлена собственная амбициозная программа на ближайшие несколько лет.

В декабре или январе индийская ракета-носитель для вывода спутников на полярную орбиту выведет на орбиту спутник многократного использования в рамках эксперимента по безупречному повторному вхождению в атмосферу. Первой в Индии беспилотной миссией должна стать Chandrayaan-1, которая осуществит полет на Луну в первом полугодии 2008 года.

Первым гражданином Республики Индия, совершившим полет в космос на космических кораблях «Союз Т-10, -11» и орбитальной станции «Салют-7» (апрель 1984) был Шарма Ракеш (р. 1949 г.). В течение полета, командир эскадрильи Ракеш Шарма провел мультиспектральную фотосъемку северной Индии в целях строительства гидроэлектростанций в Гималаях. Ракеш Шарма и его дублер, командир звена Равиш Малхотра, также подготовили сложный ряд упражнений йоги для невесомости, которыми Шарма занялся на борту «Салют-7». Возвращение команды на Землю на борту космического корабля «Союз T-10» состоялось 2 октября 1984 года в 10:57 по Гринвичу. Выведенный на орбиту 28.12.1995 российской ракетой «Восток-М» спутник IRS-1C стал знаковым событием в национальной космической программе Индии:

- первый индийский спутник с тремя сканерами различного пространственного разрешения;

- до 1999 год (запуска американского КА IKONOS-2) спутник IRS-1C обеспечивал оперативную съемку с лучшим в мире пространственным разрешением - 5.8 м среди гражданских КА (до этого на мировом рынке были доступны данные с минимальным разрешением 10 м французских КА SPOT);

- первый индийский спутник, данные которого оказались востребованными на мировом рынке космической информации (в том числе в режиме прямого приема на сеть зарубежных станций), всего в разные годы прием IRS-1C осуществляли 24 станции в 17 странах.

3. Космические программы Китая

В Китае сознают важность деятельности в космосе для решения приоритетных задач модернизации на основе науки и осуществления перспективной стратегии развития в XXI веке. Цель этой деятельности состоит в исследовании космического пространства и Земли, удовлетворении растущих потребностей экономического строительства, национальной безопасности, развития науки и технологий, в увеличении совокупной национальной мощи.

Космическая отрасль Китая достигла значительного научно-технического уровня и масштабов. В стране сформирована разветвленная система научных исследовании, разработки, испытаний и производства космической техники, позволяющая осуществлять запуски ИСЗ различных типов, а также пилотируемых космических аппаратов; для их обеспечения развернута система телеметрии и управления, включающая наземные станции на территории страны и морские суда, действующие в мировом океане. Созданы и эффективно действуют ряд спутниковых систем, а также система научных исследований космического пространства, с помощью которой сделан ряд важных научных открытий.

По ряду направлений космических технологий Китай достиг мирового уровня; к ним относятся: возвращение спускаемого аппарата ИСЗ, запуск нескольких ИСЗ одной ракетой, использование ракет на криогенном топливе, запуск геостационарных ИСЗ, а также ИСЗ управления, связи и телеметрии. Получены важные практические результаты в развитии и применении ИСЗ дистанционного наблюдения, телекоммуникационных ИСЗ, а также - в испытаниях пилотируемого космического корабля, в научных исследованиях жизни в условиях космоса.

Основные усилия Китая в данной сфере направлены на удовлетворение потребностей модернизации страны, запросов внутреннего и внешнего рынков, касающихся космической науки и технологий. Наряду с многосторонним международным сотрудничеством в области изучения и освоения космоса важное место занимает поддержка регионального сотрудничества в рамках АТР, где Китай стремится занять доминирующее положение.

К 1986 г. Китай имел в своем распоряжении три космических центра: Шуанчэнцзы (пров. Ганьсу), Сичан (пров. Сычуань) и Тайюань (юго-западнее Пекина); в 1990 г. к ним добавился четвертый, расположенный в районе экватора на о. Хайнань и предназначенный для запуска ракет ограниченной мощности. Кроме того, Китай располагает станцией космического слежения и контроля, расположенной на атолле Темаваику, принадлежащем тихоокеанскому островному государству Кирибати. Станция размещена согласно договору, подписанному между двумя странами в 1997 г., и используется для слежения за ракетами, запускаемыми с китайской территории.

4. Искусственные спутники Земли Китая

Первый китайский спутник «Дунфанхун-1» был успешно запущен 24 апреля 1970 г. К октябрю 2000 г. Китай создал и запустил в космос 47 спутников различных типов, при этом свыше 90% запусков были успешными. На начальном этапе Китай создал четыре серии спутников, а именно: спутники дистанционного наблюдения со спускаемым аппаратом, телекоммуникационные спутники «Дунфанхун», метеорологические спутники «Фэнъюнь» и научно-исследовательские и экспериментальные спутники «Шицзянь». Ныне в стадии разработки находится спутник разведки земных ресурсов серии «Цзыюань».

Для запуска спутников Китай использует ракеты-носители серии «Великий поход» собственной разработки. Серия включает 12 типов ракет, способных выводить спутники на околоземную, геостационарную и околосолнечную орбиты. Мощность ракет позволяет выводить на околоземную орбиту объекты весом 9,5 т. что в основном отвечает требованиям заказчиков. Количество успешных запусков китайских ракет-носителей этой серии составляет около 90% их общего числа, что позволило Китаю в 1990-1997 гг. занимать 7 - 9% международного космического рынка. Ныне ведется разработка более мощных ракет-носителей «Великий поход» и «Великий поход-2», способных выводить на космическую орбиту объекты весом до 3,7 т и до 14-15 т соответственно.

С использованием телекоммуникационных ИСЗ Китаем создана глобальная сеть телевидения, а также образовательная телевизионная сеть, охватывающая всю территорию страны. Последняя включает 33 спутника-ретранслятора, обслуживающих 47 телевизионных программ центрального телевидения Китая, а также ряд местных передающих телевизионных станций, обслуживающих 40 местных телевизионных программ. Широко используются спутниковые телевизионные образовательные программы; с их помощью свыше 30 млн. человек получили среднее образование. Телевизионная сеть Китая включает около 189000 наземных станций, принимающих сигналы от ИСЗ.

Программа пилотируемой космонавтики берет свое начало в 1992 г. 15 октября 2003 г. Китай впервые отправил человека в космос на пилотируемом космическом корабле «Шэньчжоу-5». Запуск китайского пилотируемого космического корабля состоялся в 9 утра по местному времени и был осуществлен с космической базы на северо-западе страны в 1000 км от Пекина. Таким образом, Китай стал третьей страной (после СССР и США), осуществившей пилотируемый космический полет. А первым китайским космонавтом стал подполковником ВВС КНР Ян Ливэй (38 лет, 168 см). Продолжительность полета 21 ч 23 м.

12 - 17 октября 2005 г. китайский «Шэньчжоу-6» совершил полет с двумя космонавтами на борту (Фэй Цзюньлун, Не Хайшэн), что стало свидетельством нового прогресса страны в пилотируемой космонавтике. Продолжительность полета 4 дня 19 ч 32 м.

В ближайшее десятилетие (до 2015 г.) предполагается на основе достигнутых успехов создать систему наблюдения за поверхностью Земли, рассчитанную на длительное и устойчивое функционирование. Система будет включать ИСЗ различного назначения и предназначается для объемного наблюдения и динамического мониторинга суши, атмосферы и прилегающей к Китаю поверхностью мирового океана, удаленными районами и Земным шаром в целом. Одновременно будут предприняты усилия в направлении дальнейшего развития спутниковых систем телевидения и радиовещания, а также в направлении создания автономной и независимо действующей спутниковой системы навигации и определения местоположения объектов. Реализация этих проектов связывается с мерами по повышению технического уровня и увеличению мощности используемых ракет-носителей: во-первых, путем усовершенствования и повышения надежности имеющихся ракет серии «Великий поход» и во-вторых, - путем создания на базе высоких технологий недорогих экологически чистых и нетоксичных ракет нового поколения.

В соответствии с программой широкого освоения космического пространства, до 2020 года Китай намерен осуществить запуски около 30 спутников, в том числе некоторое их количество - на коммерческой основе. В более отдаленной перспективе Китай намерен производить ежегодно более 6 спутников. Одновременно будут продолжаться закрытые разработки для нужд военного ведомства, в частности - специальные космические программы, предусматривающие создание лазерного оружия, способного поражать космические объекты.

В ближайшее пятилетие следует подготовить китайских космонавтов к ведению операций за пределами космического корабля. Об этом говорится в Белой книге, распространенной 10 октября Пресс-канцелярией Госсовета КНР. Как отмечается в этом издании, выход экипажа в открытый космос - одна из основных задач развития космической индустрии Китая на 2006-2010 гг. Китай намерен провести в этот период времени эксперименты по стыковке космических аппаратов. Также планируются работы по созданию космических лабораторий, способных самостоятельно работать на орбите в течение длительного времени. Ожидаются также дальнейшие шаги по пути реализации программы пилотируемых космических полетов.

5. Космические программы России

В Федеральной космической программе России на период 2006-2015 гг. запланировано выполнение более двух десятков проектов научного назначения. Среди них полномасштабные космические проекты, в рамках которых должны быть созданы специализированные космические аппараты, снабженные целевыми комплексами научной аппаратуры. Кроме того, будет практиковаться дополнительная установка комплексов научной аппаратуры на отечественные космические аппараты, предназначенные для решения народно - хозяйственных задач, а также установка отечественной научной аппаратуры на зарубежные космические аппараты научного назначения.

Особенностью реализации научных космических проектов будет максимальное использование т.н. унифицированных космических платформ - основных составляющих космических аппаратов, на которые возлагаются функция обеспечения необходимых условий работы полезной нагрузки - целевой аппаратуры: для научных исследований, дистанционного зондирования Земли, обеспечения радиосвязи и т.п.

Модульная технология создания космической платформы позволяет с небольшими затратами и в короткие сроки адаптировать возможности платформы к применению в составе космических аппаратов разного типа с разной целевой аппаратурой. Например, в рамках проекта «Фобос - Грунт» Научно - производственное объединение им. С.А. Лавочкина разрабатывает космическую платформу пригодную для целого ряда будущих проектов научного назначения.

Важная роль также отводится использованию унифицированной платформы для малоразмерных космических аппаратов, уже разработанной за счет внебюджетных средств в Научно - производственном объединении им. С.А. Лавочкина. В рамках российского проекта «Малые космические аппараты для фундаментальных космических исследований» (МКА - ФКИ) планируется пять запусков таких космических аппаратов в 2008, 2010, 2012, 2014 и 2016 гг. Они обеспечат получение результатов в рамках гибкой программы исследований солнечно-земных связей, наблюдений малых тел Солнечной системы, экспериментов в области астрофизики.

В рамках Федеральной космической программы России на период 2006-2015 гг. в разделе «Космические средства для фундаментальных космических исследований» и разделе «Космические средства технологического назначения» предусмотрено, что они и далее будут проводиться по следующим основным направлениям:

- внеатмосферная астрофизика - получение научных данных о происхождении и эволюции Вселенной;

- планетология - исследование планет и малых тел Солнечной системы;

- изучение Солнца, космической плазмы и солнечно - земных связей;

- исследования в областях космических биологии, физиологии и материаловедения.

Современные астрофизические космические исследования позволяют получить уникальные данные об очень отдаленных космологических объектах, и о событиях происшедших в период зарождения звезд и галактик. Это, в свою очередь, предоставляет возможность осуществить глубокий прорыв в исследовании фундаментальных свойств материи, и получить новую информацию в области ядерной и квантовой физики, теории относительности, проблем пространства - времени и т.п.

Исследования в области пленетологии имеют первостепенное значение для понимания процессов возникновения и развития Солнечной системы. Однако прежде всего, они дают ключ к познанию возможных путей будущей эволюции нашей собственной планеты, к пониманию того, как сохранить возможность существования жизни на Земле для наших потомков.

Изучение планет, их спутников, астероидов и комет включает в себя поиски жизни или ее следов, а достоверное их обнаружение само по себе явилось бы величайшим научным открытием Человечества. Нельзя так же забывать о том, что в XXI веке неизбежно последуют пилотируемые полеты к ближайшим телам Солнечной системы. Для их подготовки необходима подробнейшая информация о физических и химических условиях на этих телах.

Кроме того, изучение возможностей искусственного изменения физических условий сначала на поверхности Марса, а потом и Венеры может оказаться необходимым для расселения там наших далеких потомков.

Космический комплекс «Фобос-Грунт», обеспечивающий впервые в мире доставку образца вещества спутника Марса - Фобоса на Землю для исследования его структуры и физико - химических характеристик, что позволит получить данные о происхождении спутников Марса и взаимодействии малых тел Солнечной системы с солнечным ветром. Помимо решения основной задачи по доставке вещества Фобоса на Землю, будут проведены дистанционные исследования Марса.

Кроме того, космический аппарат «Фобос-Грунт» послужит основой базовой космической платформы для других проектов выполняемых в интересах фундаментальных космических исследований. Запуск космического аппарата намечен на 2009 год.

Космический комплекс «Луна - Глоб» обеспечивающий: получение научных результатов мирового уровня о внутреннем строении Луны и кратера Айткена на южном полюсе Луны; разведку природных ресурсов; исследование воздействий на Луну приходящих корпускулярных потоков и электромагнитного излучения. Запуск космического аппарата намечен на 2012 год.

Космический комплекс «Венера - Д» обеспечивающий проведение измерений химического состава атмосферы Венеры, съемку поверхности на этапе спуска, определение минерального состава вещества поверхностного слоя, точные измерения температуры и давления, потоков излучения, характеристик аэрозольной среды. Данные о сейсмической активности планеты. Запуск космического аппарата намечен на 2016 год.

Космический комплекс «Фотон-М» для проведения в условиях микрогравитации исследований в области космической технологии и биотехнологии. Он предназначен для обеспечения получения новых знаний по физике невесомости; отработанных технологических процессов производства полупроводниковых материалов, биомедицинских препаратов (при уровне микрогравитации 2·10-6g) с улучшенными характеристиками. Срок активного существования космического аппарата на орбите - 30 суток. Запуски космических аппаратов намечены на 2006 и в 2008 годы.

Космический комплекс «Возврат-МКА». Принципиально новый космический комплекс с возвращаемым космическим аппаратом для проведения ми­крогравитационных экспериментальных исследований. Он предназначен для обеспечения получения фундаментальных знаний о процессах, проходящих в расплавах и растворах, а также в биологических структурах в условиях сверхнизких (ниже 10-7g) уровней микрогравитации, в целях их последующего использования при организации промышленного производства новых материалов и биопрепаратов как на Земле, так и с использованием космического комплекса «ОКА-Т-МКС». Срок активного существования космического аппарата на орбите - 1 год. Запуск космического аппарата намечен на 2014 год.

Заключение

Мы вступили лишь в пятое десятилетие космической эры, а уже вполне привыкли к таким чудесам, как охватившие всю Землю спутниковые системы связи и наблюдение за погодой, навигации и оказания помощи терпящим на суше и на море. Как о чем-то вполне обыденном слушаем сообщение о многомесячной работе людей на орбите, не удивляемся следам на луне, снятым «в упор» фотографиям далеких планет, впервые показанному ядру кометы. За очень короткий исторический срок космонавтика стала неотъемлемой частью нашей жизни, верным помощником в хозяйственных делах и познании окружающего мира. И не приходится сомневаться, что дальнейшее развитие земной цивилизации не может обойтись без освоения всего околоземного пространства. Освоение космоса - этой «провинции всего человечества» - продолжается нарастающими темпами.

Список литературы

1. Глушко В.П. Космонавтика: энциклопедия.

2. М., 1985 Гэтланд К. и др. Космическая техника: иллюстрированная энциклопедия.

3. Космический полёт в литературе // Космонавтика: Маленькая энциклопедия; Главный редактор В.П. Глушко. 2-е издание, дополнительное - Москва: «Советская энциклопедия», 1970 - C. 218-219

4. Шатров Альберт, «Вперед - в космос! (Из дневника космонавта)»: http://zhurnal.lib.ru/s/shatrow_a_r/vperedvkosmos.shtml Путин в космосе. Mark A. Stokes. China's Strategic Modernization: Implication's for The United States / Strategic Studies Institute. USA, 1999. P. 169 -170.

5. Гуанмин жибао. 2000. 23 ноября.

6. Синьхуа. 1999. 28 октября,

7. ИНФО ТАСС. 1999. 10 августа.

8. ИНФО ТАСС. 1999. 6 сентября.

9. Mark A. Stokes. China's Strategic Modernization: Implication's for The United States / Strategic Studies Institute. USA. 1999. P. 47.

солнечный исследование космический спутник

Размещено на Allbest.ru