Сегодняшнее состояние космических программ и перспективы их развития

Сегодняшний день характеризуется новыми проектами и планами освоения космического пространства. Активно развивается космический туризм. Пилотируемая космонавтика вновь собирается вернуться на Луну и обратила свой взор к другим планетам Солнечной системы (в первую очередь к Марсу).

В 2009 году в мире на космические программы было потрачено $68 млрд, в том числе в США — $48,8 млрд, ЕС — $7,9 млрд, Японии — $3 млрд, России — $2,8 млрд, Китае — $2 млрд.^[6]

Федеральное космическое агентство (Роскосмос) планирует после 2026 года создать систему защиты Земли от астероидов.

Предложения по осуществлению космической деятельности до 2040 года:

Направления развития:

- дальнейшее освоение околоземного пространства;

- освоение Луны;

подготовка и осуществление полета к Марсу.

Эта программа разбита на три этапа:

1. Первый этап (до 2015 года):

-завершение сборки российского сегмента Международной космической станции (МКС);

-повышение эффективности транспортной системы;

-создание научно-технического задела для следующих этапов.

2. Второй этап (до 2020 года):

- создание средств выведения и транспортных систем нового поколения;

- продление эксплуатации МКС до 2020 года.

3. Третий этап (до 2040 года):

-осуществление пилотируемых полётов к Луне и Марсу.

Освоение Луны:

-полет на Луну может состояться к 2025 году.

-до 2035 года предполагается создание базы на спутнике Земли.

Полет на Марс планируется после 2035 года.

Создание системы астероидной безопасности Земли.

В приложениях 2 и 3 приведены данные о космических агентствах различных стран и космических программах и полётах космических аппаратов (КА).

Ракеты-носители

Ракета-носитель — один из самых важных элементов космонавтики. Например, успехи Советского Союза на заре космонавтики во многом объясняются наличием более совершенных, чем у США, ракет-носителей Р-7. Дальнейшим развитием этой ракеты стало создание семейства ракет-носителей «Союз» - самой массовой ракеты среднего класса. Удачное завершение американской лунной программы было бы невозможно без ракет-носителей Сатурн-5.

Для запусков тяжелых космических аппаратов с СССР была создана ракета «Протон», а в США по программе «Шаттл» специальный ракетный комплекс, состоящий из двух твёрдотопливных ускорителей и внешнего бака с жидким водородом для маршевых двигателей челнока.

В СССР для доставки на орбиту многоразового корабля «Буран» разработана самая мощная на сегодняшнее время ракета «Энергия».

5.5 Вклад Кондратюка

Ю́рий Васи́льевич Кондратю́к (рис.4.16, настоящее имя Алекса́ндр Игна́тьевич Шарге́й родился 9 (21) июня 1897в г. Полтава, Полтавская губерния, Российская империя, погиб во время ВОВ 25 февраля 1942, предположительно вблизи посёлка Засецкий, и, (РСФСР, СССР) — советский ученый, один из основоположников космонавтики. Фамилию, имя, отчество ему пришлось сменить по политическим соображениям во время гражданской войны.

Рис.4.16 Ю.В. Кондратюк

С 1910 по 1916 год учился во второй полтавской мужской гимназии и окончил её с серебряной медалью. В 1916 году поступил на механическое отделение Петроградского политехнического института (ныне Санкт-Петербургский государственный политехнический университет), но уже в ноябре того же года был призван в армию и зачислен в школу прапорщиков при одном из петербургских юнкерских училищ. До демобилизации в марте 1918 года воевал на турецком фронте, прапорщик. После Октябрьской революции, как офицер царской армии, был мобилизован в Белую армию, но дезертировал из неё.

С 1921 по 1927 годы Шаргей-Кондратюк работал на Южной Украине, Кубани и Северном Кавказе, начиная со смазчика и прицепщика вагонов и заканчивая механиком на элеваторе. В 1927 году он переехал в Сибирь. Он устроился на работу в Новосибирске на предприятии «Хлебопродукт», где ему пришлось участвовать в строительстве и усовершенствовании элеваторов (именно тогда он построил знаменитый элеватор «Мастодонт» в Камне-на-Оби — зернохранилище на 13 000 тонн, построенное без единого гвоздя; в условиях тотального дефицита это было невероятным сооружением). В этот же период неоднократно приезжал в Бийск, где читал лекции по механизации зернохранения.

Список его трудов по космонавтике открыла небольшая книжка «Тем, кто будет читать, чтобы строить» (1919г.). В этой работе, независимо от Циолковского, оригинальным методом вывел основное уравнение движения ракеты, привёл схему и описание четырёхступенчатой ракеты на кислородно-водородном топливе, камеры сгорания двигателя с шахматным и другим расположением форсунок окислителя и горючего, параболоидального сопла и многого другого.

Им было предложено:

-использовать сопротивление атмосферы для торможения ракеты при спуске с целью экономии топлива;

-при полётах к другим планетам выводить корабль на орбиту искусственного спутника, а -для посадки на них человека и возвращения на корабль применить небольшой взлётно-посадочный корабль (предложение реализовано американским агентством NASA в программе «Apollo»);

-использовать гравитационное поле встречных небесных тел для доразгона или торможения КА при полете в Солнечной системе («пертурбационный манёвр»).

В этой же работе рассматривалась возможность использования солнечной энергии для питания бортовых систем космических аппаратов, а также возможность размещения на околоземной орбите больших зеркал для освещения поверхности Земли.

В 1929 году в Новосибирске им выпущена небольшая книжка «Завоевание межпланетных пространств». В предисловии говорится, что это «наиболее полное исследование по межпланетным путешествиям из всех писавшихся в русской и иностранной литературе до последнего времени». Так и сказано: «наиболее полное исследование». А в книжке всего 72 страницы. Своеобразный, предельно лаконичный стиль.

«Интересуясь результатами своих исследований, автор опустил в тексте почти все выводы и сохранил только окончательные формулы, вывод которых не всегда элементарен и требует большого напряжения мысли», — так пишет в предисловии профессор В. П. Ветчинкин. Это тем более удивительно, что автор книги Юрий Васильевич Кондратюк, по профессии механик, не имел высшего образования. И все же «…все исследования проделаны автором совершенно самостоятельно, на основании единственного полученного им сведения, что на ракете можно вылететь не только за пределы земной атмосферы, но и за пределы земного тяготения». Что же сделал этот человек, по праву считающийся выдающимся ученым в области реактивной техники и космонавтики.

В этой книге автор изложил последовательность первых этапов освоения космического пространства. Более подробно рассмотрел вопросы, поднятые в его ранней работе «Тем, кто будет читать, чтобы строить». В частности, в книге было предложено использовать для снабжения спутников на околоземной орбите ракетно-артиллерийские системы (в настоящее время это предложение реализовано в виде транспортной системы «Прогресс»). Кроме того, в работе были исследованы вопросы тепловой защиты космических аппаратов при их движении в атмосфере.

Во-первых, он предложил заменить окислитель — кислород — на озон, так как последний дает более теплотворную смесь.

Во-вторых, разработал методику использования твердого горючего (литий, алюминий, магний) — это позволило также повысить теплоту сгорания и применить сжигаемые баки.

В-третьих, он вывел формулу, учитывающую влияние веса баков с горючим и кислородом (пропорциональный пассив, по терминологии автора) на общий вес ракеты, и доказал, что ракета, не сбрасывающая и не сжигающая своих баков во время движения, вылететь за пределы земного тяготения не может.

В-четвертых, он впервые выступил с предложением делать ракету с крыльями и летать на ней в воздухе, как на самолете. Обосновав необходимость применения крыльев, он подробно рассмотрел, при каких ускорениях крылья будут полезны, какие при этом будут углы наклона траектории к горизонту. Кондратюк, был не только ученым, трактующим узкоспециальные вопросы, но и мыслителем, понимающим всю грандиозность тех перспектив, которые сулит человечеству выход в межпланетные пространства. «Несомненно, возможно для человечества овладеть ресурсами, с помощью которых можно будет самым коренным образом улучшить условия существования на земной поверхности: проводить мелиорацию ее в грандиозных размерах, осуществлять в недалеком будущем предприятия и такого порядка, как, например, изменение климата целых континентов». Кондратюк выступает в своей книге и как человек, страстно заинтересованный в быстрейшем практическом осуществлении полетов в Космос. (В заключительных главах книги он говорит
даже о возможной затрате денежных средств на такой полет.) Он пишет: «Именно в возможности в ближайшем же будущем начать по-настоящему хозяйничать на нашей планете и следует видеть основное, огромное значение для нас завоевания пространств солнечной системы…».

Он погиб в 1942 году под Москвой, не успев увидеть осуществления своей мечты. Но он твердо знал, что его мечта не беспочвенная фантазия. Через 15 лет после его смерти взлетел первый искусственный спутник Земли. Среди тех, кто готовил этот триумф советской, науки и техники, имя большого ученого и замечательного человека, «сибирского Циолковского» — Юрия Васильевича Кондратюка.

В Полтаве Ю. В. Кондратюку открыт памятник.

В 1992 году имя Ю. В. Кондратюка присвоено Новосибирскому аэрокосмическому лицею.

В честь Кондратюка названа одна из площадей Новосибирска.

На Украине учреждена медаль имени Ю. В. Кондратюка.

В 1997 году имя Ю. В. Кондратюка присвоено Полтавскому техническому университету, ныне это Полтавский национальный технический университет им. Ю. Кондратюка.

Именем Кондратюка назван кратер на обратной стороне Луны.

В Москве существует улица Кондратюка, названная в честь учёного и входящая в комплекс улиц, названия которых посвящены освоению космоса. До 1965 года улица называлась 2-м Новоостанкинским переулком.

На Украине были выпущены юбилейная монета «Юрий Кондратюк» и две почтовые марки (1997 и 2002) его памяти.

В городе Рубцовске есть улица Юрия Кондратюка, на ней расположено одно из старейших предприятий по хранению и переработке зернопродуктов.

Литература к разделу

1 .Космонавтика. Малая энциклопедия. Гл. редактор В. П. Глушко. М.: Советская энциклопедия, 1970. 527c.

2. Энциклопедия Космонавтика. Гл. ред. В. П. Глушко. М.: Советская энциклопедия, 1985. 526c.

3. Всемирная энциклопедия космонавтики. В 2-х томах. М.: Военный парад, 2002.

4.Интернет Энциклопедия «Космонавтика»: http://www.cosmoworld.ru/spaceencyclopedia/