Все космические корабли, которые доставляли людей на орбиту
За 60 лет мировой космонавтики на орбите Земли побывали сотни человек. Доставляли их туда всего 9 кораблей, это были серии аппаратов: “Восток”, “Меркурий” (Mercury), “Восход”, “Джемини” (Gemini), “Союз”, “Аполлон” (Apollo), “Спейс шаттл” (Space Shuttle), “Шэньчжоу”, Crew Dragon. Все корабли принадлежали лишь трем странам: США, СССР (теперь Россия), Китай.
Рассказываем о каждом из этих кораблей.
Космический корабль “Восток” (СССР, 1961 год)
Это та самая серия кораблей, на которой человек впервые полетел в космос. 12 апреля 1961 года на корабле “Восток-1” Юрий Гагарин сделал виток вокруг Земли, продлившийся 108 минут.
“Восток” представлял собой связку из спускаемого аппарата, который служил также кабиной, и приборного отсека. В последнем модуле находилась тормозная двигательная установка. Корабль был покрыт теплозащитным слоем массой до 800 кг.
Фото: Роскосмос / Восток 1
Тормозная двигательная установка была нужна для перехода с орбиты на траекторию спуска. Перед плотными слоями атмосферы спускаемый аппарат отделялся от приборного отсека, и на высоте 7 километров космонавт катапультировался из кабины. Он приземлялся на парашюте отдельно от корабля.
Корабли серии “Восток” доставляли космонавтов на орбиту с 1961 по 1963 годы; последний полет на этом аппарате совершила Валентина Терешкова - первая женщина-космонавт.
Аппарат “Меркурий” (США, 1961 год)
Во время “космической гонки” между СССР и США, которая длилась с 1957 по 1988 годы, Америка стремилась обогнать Советский Союз в разработке капсулы для доставки человека на орбиту. Такой аппарат американцы построили в рамках программы “Меркурий”, но запустить его первыми не успели.
Фото: NASA / Инженеры агентства осматривают капсулу Меркурия
Корабль “Меркурий” - это 8-метровый пилотируемый аппарат конической формы, состоявший из спускаемой капсулы, отсека с тормозной двигательной установкой и 18-ти двигателей ориентации, работавших на перекиси водорода. При входе корабля в атмосферу тормозная двигательная установка сбрасывалась, на высоте 7 и 3 километров раскрывались тормозные и основные парашюты, после чего капсула приводнялась в океане.
Для кораблей серии "Меркурий" расчет новой точки входа в атмосферу при спуске производили компьютеры на Земле в режиме реального времени, после чего все данные передавались астронавту по радиосвязи.
Полеты людей на “Меркуриях” на орбиту выполнялись с 1962 по 1963 годы.
Корабль “Восход” (СССР, 1964 год)
СССР стремился первым вывести человека в открытый космос. Перед страной стояла задача создать корабль, в котором бы могли разместиться минимум два космонавта и из которого было бы удобно выходить в вакуум. Аппараты серии “Восход” - это, по сути, улучшенная версия “Востока”.
Чтобы в кабине “Восхода” при тех же габаритах поместить больше людей, инженеры убрали катапультное кресло и заменили его обычными сиденьями, гораздо меньшими по размеру. Во время первого полета нового корабля “Восход-1” в 1964 году все три космонавта на борту аппарата находились без скафандров, это было сделано для экономии места.
Вторую версию корабля, “Восход-2”, специалисты уже адаптировали для выхода в открытый космос. Для этого они добавили шлюзовую камеру, через которую космонавт должен был выйти в вакуум. При пуске шлюзовая камера находилась в свернутом виде, на орбите она надувалась и достигала длины 2,5 метра. Перед сходом корабля с орбиты и приземлением шлюзовая камера отстреливалась от аппарата.
Фото: wiki / Схема корабля «Восход-2»
В 1965 году на “Восходе-2” в 26-часовой полет отправились Алексей Леонов и Павел Беляев. Леонов вошел в историю как первый человек, который вышел в открытый космос, там он провел 12 минут 9 секунд. Эта миссия была последним полетом “Восхода”.
Аппараты “Джемини” (США, 1965 год)
Корабли “Джемини” - это улучшенная версия “Меркуриев”. Американцы хотели высвободить больше места в капсуле, чтобы в ней могли поместиться два астронавта, а также адаптировать ее для отработки стыковки космических кораблей на орбите, это было необходимо для будущей высадки людей на Луну. Кроме того, при помощи новых аппаратов агентство планировало установить рекорд по продолжительности пилотируемого космического полета и осуществить выход человека в открытый космос.
В первый пилотируемый полет на корабле “Джемини-3” астронавты отправились в марте 1965 года, всего через несколько дней после “Восхода-2”. Спустя три месяца в космос полетел “Джемини-4”, в ходе этой миссии астронавт Эдвард Уайт стал первым американцем, вышедшим в открытый космос, в вакууме он провел 20 минут. Миссия “Джемини-4” длилась 4 дня.
Фото: NASA / Снимок космического корабля Джемини-7
В декабре 1965 года астронавты миссии “Джемини-7” Джеймс Ловелл и Фрэнк Борман установили новый рекорд по продолжительности нахождения на орбите, в космосе они провели почти две недели. Цель этой миссии было изучение последствий более длительных космических полетов, данные были необходимы для подготовки к будущей лунной программе.
В 1966 году командир корабля “Джемини-8” Нил Армстронг и пилот Дэвид Скотт совершили первую в мире стыковку в ручном режиме корабля с разгонным блоком “Аджена-VIII”.
Пилотируемые полеты по программе “Джемини” завершились в 1966 году. В рамках последней миссии, “Джемини-12”, астронавты Базз Олдрин и Джеймс Ловелл провели стыковку с мишенью “Аджена-XII” и выход в открытый космос (совершил Базз Олдрин).
После успеха программы “Джемини” NASA приступило к подготовке к высадке человека на Луну.
Корабли “Союз” (СССР/Россия, 1967 год)
Капсулы "Союз", которые до сих пор доставляют на орбиту космонавтов и астронавтов, начали летать вскоре после выхода “на пенсию” кораблей "Восход".
Фото: Imgur / Космический корабль Союз на подлете к МКС
Первый пилотируемый запуск “Союза-1” состоялся в апреле 1967 года. К сожалению, миссия потерпела неудачу. Во время возвращения на Землю из-за проблем с парашютами пoгиб единственный космонавт на борту аппарата - Владимир Комаров. Причина: отказ парашютной системы.
Разумеется, корабли, которые сегодня летают на орбиту, не похожи на те, что летали 1960-х годах. На протяжении десятилетий сперва советские инженеры, а потом российские улучшали и создавали новые версии “Союзов”.
Однако устройство всех новых вариантов кораблей не менялось. “Союз” всегда состоял из трех отсеков:
- в центре располагается спускаемый модуль, в котором космонавты сидят во время запуска и в котором возвращаются на Землю. Здесь находятся системы жизнеобеспечения, управления, парашютная система;
- выше спускаемого модуля - бытовой отсек. Он оснащен системой сближения и стыковочным узлом. Здесь находится груз для МКС и туалет;
- ниже спускаемого модуля - приборно-агрегатный отсек с двигательной установкой, топливом и другими служебными системами.
С 1967 года на “Союзах” космонавты и астронавты совершили 150 полетов. Эти корабли продолжают оставаться самой проверенной и безопасной системой космических запусков: за всю историю с советско-российскими аппаратами произошло всего 7 аварий.
Аполлон (США, 1968)
В рамках программы «Аполлон» для доставки людей на Луну был разработан корабль, состоящий из командно-служебного отсека и лунного модуля. Этот аппарат создавали на основе технологий, которые применялись в проектировании капсул “Меркурий” и “Джемини”.
Фото: NASA / Астронавт Алан Бин покидает командный модуль Аполлона-12 после приводнения, 1969 год
В командном отсеке (КО) на пути от Земли к Луне и обратно находился экипаж из трех астронавтов.
Служебный отсек (СО) нес основную двигательную установку, топливо, в нем размещалась часть системы связи. СО обеспечивал все маневры корабля на траектории полета к Луне, коррекцию траектории, выход на орбиту вокруг спутника, переход с лунной орбиты на траекторию полета к Земле. Энергоустановка модуля снабжала экипаж электроэнергией и питьевой водой, из установленных в нем баллонов подавался кислород в систему жизнеобеспечения корабля.
Лунный модуль (ЛМ) предназначался для прилунения и для старта с лунной поверхности, на орбите стыковался к командно-служебному модулю.
Первый запуск “Аполлона” с экипажем должен был состояться в 1967 году, но на испытаниях за неделю до старта произошла авария, во время которой три астронавта - Роджер Чаффи, Вирджил Гриссом и Эдвард Уайт, пoгибли. Расследование аварии заняло 21 месяц, лишь после заключения экспертов и разрешения политиков NASA возобновило лунную программу.
В 1968 году прошел первый пилотируемый полет в рамках программы “Аполлон” (“Аполлон-7”). Проверить корабль на орбите Земли агентство отправило дублирующий экипаж “Аполлона-1” в составе астронавтов Уолтера Ширра, Донна Айзли, Уолтера Каннингема.
В 1969 году астронавты “Аполлона-11” стали первыми людьми, ступившими на поверхность Луны. Последний пилотируемый полет программы состоялся в 1972 году (“Аполлон-17”).
С 1969 по 1972 год в рамках программы “Аполлон” астронавты выполнили 6 высадок на наш спутник. Всего на поверхность Луны ступило 12 человек.
В 1975 году состоялся пилоттруемый орбитальный полет "Союз-Аполлон". В рамках этой миссии осуществлялась стыковка американского ккосмического корабля с советским "Союз-19".
“Спэйс шаттл” (США, 1981)
С 1981 по 2011 год для пилотируемых полетов на орбиту, а потом и к Международной космической станции, NASA использовало многоразовые корабли “шаттлы”. Всего было построено пять челноков, которые доставили до места назначения 135 экипажей: “Колумбия”, “Челленджер”, “Дискавери”, “Атлантис”, “Индевор”.
Фото: NASA / Челнок Атлантис перед стыковкой с МКС во время своего последнего полета STS-135 в 2011 году
Челноки состояли из орбитального аппарата (основной части), к которому перед запуском присоединяли:
- внешний топливный бак, его окрашивали в оранжевый цвет. В нем содержалось горючее для трех жидкостных ракетных двигателей RS-25, размещенных на орбитальном аппарате. Топливный бак - единственный компонент, который не был повторно использован;
- два боковых твердотопливных ускорителя, их окрашивали в белый. Пара этих ускорителей обеспечивала 83% стартовой тяги шаттла и предназначалась для отрыва системы от земли и подъема до высоты 45 километров. Это крупнейший и наиболее мощный твердотопливный ракетный двигатель в истории космонавтики.
Внутри орбитальный аппарат был разделен на отсеки: в передней части находился фюзеляж, отсек экипажа, грузовой отсек, в хвосте располагался двигательный отсек. Отсек экипажа был рассчитан на 7 астронавтов, но были исключения: во время запуска миссии STS-61A на борту находилось 8 человек, при спасательной операции шаттл мог принять еще троих.
За все время использования шаттлов произошло две аварии, в которых пoгибло 14 астронавтов:
- в январе 1986 года космический челнок “Челленджер” на 73-й секунде полета разрушился из-за взpывa внешнего топливного бака. Пoгибло 7 членов экипажа, но не из-за самого взрыва, а при ударе о воду (после разрушения кабина осталась целой);
- в феврале 2003 года во время возвращения с МКС произошла проблема на челноке “Колумбия”: разрушился наружный теплозащитный слой. Пoгибли все 7 членов экипажа.
Шэньчжоу - пилотируемый космический корабль Китая, разработанный по технологиям “Союза”. Очень сильно напоминает советско-российский корабль, но отличаетсяся габаритами, китайский аппарат длиннее и тяжелее.
Поднебесная использует аппарат для пилотируемых полетов с 2003 года. За это время КНР осуществила 13 запусков: тайконавты (так в Китае называют космонавтов) выходили в открытый космос, отрабатывали технологии сближения с китайской космической лабораторией Тяньгун-1 и Тяньгун-2, проводили стыковки с ними и т.д.
Crew Dragon (США, 2020 год)
Crew Dragon (Dragon 2) - частный многоразовый пилотируемый аппарат от компании SpaceX. Первый запуск с людьми на борту состоялся в 2020 году, тогда аппарата доставил к МКС двух астронавтов: Боба Бенкена и Дага Херли. Это был первый запуск американского пилотируемого аппарата за последние 10 лет.
Фото: NASA / Crew Dragon сближается с МКС
Существует две версии корабля Dragon: грузовая Dragon 1 и пилотируемая Crew Dragon. В отличие от грузового корабля, пилотируемый способен стыковаться с МКС самостоятельно, без использования манипулятора станции. Кроме того, в Crew Dragon добавлены системы жизнеобеспечения.
Корабль стартует при помощи ракеты-носителя Falcon 9. По данным SpaceX, в кабине Crew Dragon могут размещаться от 4 до 7 человек.
--------
Смотрите нас на youtube. Еще больше интересных постов на научные темы в нашем Telegram.
Заходите на наш сайт, там мы публикуем новости и лонгриды на научные темы. Следите за новостями из мира науки и технологий на странице издания в Google Новости