Что такое космические аппараты и для чего они нужны
Космические аппараты — это сложные технические устройства, созданные человеком для выполнения широкого спектра задач за пределами земной атмосферы. Их основное предназначение — проведение научных исследований в космическом пространстве и на поверхности других небесных тел. К наиболее известным типам таких аппаратов относятся искусственные спутники Земли, пилотируемые космические корабли и долговременные орбитальные станции.
Историческая веха и основные категории
История практической космонавтики началась с запуска первого искусственного спутника Земли 4 октября 1957 года. С тех пор всё многообразие космической техники принято делить на две крупные группы: околоземные аппараты, которые функционируют в гравитационном поле нашей планеты, и межпланетные, предназначенные для изучения других миров Солнечной системы.
Пилотируемые и автоматические системы
По способу управления космические аппараты делятся на пилотируемые (например, транспортные корабли и обитаемые станции) и полностью автоматические. К последним относятся исследовательские зонды, искусственные спутники других планет и автоматические межпланетные станции, способные работать вдали от Земли без непосредственного участия человека.
Современное состояние и перспективы
Сегодня многие из перечисленных типов аппаратов успешно эксплуатируются, в то время как другие, такие как многоразовые транспортные системы или пилотируемые межпланетные корабли, находятся в стадии активной разработки. Области применения космической техники чрезвычайно широки: от фундаментальных исследований планет с помощью межпланетных станций и планетоходов до метеорологических наблюдений и обеспечения длительного пребывания человека на орбите.
Принципы движения и энергетики
Для вывода на заданную орбиту космические аппараты используют мощные ракетные двигатели. После достижения необходимой траектории двигатели, как правило, отключаются, и дальнейшее движение происходит по законам небесной механики, по инерции. Двигательная установка включается снова только для коррекции курса или для совершения посадки.
Конструктивные особенности и системы
Главная отличительная черта космических аппаратов — их способность к автономному функционированию в экстремальных условиях вакуума, невесомости и радиации. По характеру движения они подобны естественным небесным телам. Для обеспечения работы они оснащаются сложными системами: астроориентации, терморегулирования, бортовой научной аппаратурой и средствами связи с Землёй.
Защита от внешних воздействий
Конструкция аппарата обязательно включает элементы тепловой защиты. Часто используется радиационная поверхность — специальный радиатор-излучатель, эффективно отводящий избыточное тепло. Все критически важные системы защищаются от космической радиации специальными покрытиями, а от потенциальных повреждений микрометеоритами — прочными экранами с особой обработкой поверхности.