Горизонты науки и техники - Бестужев И.В.
Скачать (прямая ссылка):
1 Запущенный 14 июня 4967 года «Маринер-V» прошел 19 октября на расстоянии нескольких тысяч миль от планеты и передал на Землю около 40 000 различных измерений. — Прим. перев.
63
методы герметизации стерильных компонентов в специальных контейнерах, которые остаются закрытыми вплоть до выхода за пределы земной атмосферы. В 1966 году температура обработки была снижена до 1250C в течение 53 часов с квалификационным испытанием при температуре 135° С. Сейчас считается достаточным цикл 125° С в течение 24 часов. К концу 1967 года квалификационные испытания на стерилизацию прошли многие виды оборудования для будущих космических аппаратов, включая сопротивления и транзисторы, детали энергетических систем, солнечные батареи, тормозные двигатели и посадочные парашюты.
Очевидно, самой трудной проблемой при проектировании космического аппарата для исследования планет является разработка системы связи, способной передавать на Землю с огромных расстояний всю необходимую информацию и не потребляющей слишком много энергии. Вблизи Марса солнечные батареи могут дать только половину энергии, которую они вырабатывают вблизи Земли,, и поэтому межпланетной энергетической установке придется работать несколько лет. Послать радиосигнал из окрестностей Марса к Земле нетрудно, однако в процессе движения он настолько ослабнет, что скорость передачи информации из космоса станет очень низкой и не сможет отвечать практически допустимой приемной мощности наземной аппаратуры. Более эффективным для этой цели был бы лазер, так как он образует очень тонкий и остронаправленный луч — «карандаш», который не так быстро ослабевает при дви-Ячении в межпланетном пространстве. К сожалению, до сих пор еще не разработан ни один метод точного направления луча лазера с Марса на приемное устройство на Земле, и, кроме того, в большинстве случаев сигналы лазера значительно ослабляются при прохождении через атмосферу Земли.
Лаборатория реактивного двгпкения при Калифорнийском технологическом институте провела интенсивные исследования возможных видов информации, которые можно будет передавать с борта межпланетного корабля с учетом общего объема информации, определяемого задачами полета и скоростью передачи этой информации на Землю. В 1964 году скорость передачи информации с «Марішера-IV» была равна 8 бит/сек.
54
Несмотря на то что уровень фоновых шумов в районе Марса невелик, каждый фотоснимок поверхности планеты приходилось передавать на Землю строка за строкой в течение восьми часов. Специалисты по техническому прогнозированию из Лаборатории реактивного движения внимательно проанализировали полученные снимки и сравнили их разрешающую способность с разрешающей способностью, которая может быть получена в течение менее продолжительной передачи с более высоким темпом. Исследовательским аппаратом «Вояджер» придется передать очень подробные телевизионные снимки поверхности Марса, поэтому оборудование для связи у аппаратов «Вояджер» должно быть более совершенным, чем у «Маринера-IV». Посадочная капсула «Вояджера» сможет передавать информацию на Землю со скоростью от 600 до 2600 бит/сек непосредственно с поверхности- Марса, а оборудование на борту орбитального отсека сможет регистрировать информацию в запоминающем устройстве емкостью до 109 бит со скоростью 50 000—200 000 бит/сек. Эти орбитальные аппараты возьмут на себя основную работу по связи с Землей. Они будут передавать на Землю информацию с минимальной скоростью 8 000— 15 000 бит/сек.
Постепенное усложнение оборудования современных ракет создает благоприятные условия для усовершенствования крупных систем в будущих космических аппаратах. Как уже говорилось, наиболее важно для будущих пилотируемых кораблей совершенствование систем жизнеобеспечения* со сроком использования более двух недель. Регенерации пищи не потребуется, поскольку на борт космического корабля можно взять запас из расчета 0,7 кг в день на человека. Воду и воздух можно получить путем регенерации. Космонавту4 потребуется около 5 кг воды в день, а разработка систем фильтрации жидких отходов его жизнедеятельности не представляет сложной проблемы. Однако, хотя в лабораторных условиях и ,можно разлагать углекислый газ на углерод и кислород, система регенерации воздуха на борту космического корабля все еще нуждается в усовершенствованиях и интенсивных испытаниях в условиях полета.
Решение проблемы энерговооруженности — главное условие преодоления препятствий, стоящих на пути освоения человеком удаленных районов космического пространства. Как и в первые полвека развития авиации, основным лимитирующим фактором космических полетов являются энергетические возможности, и особенно мощность двигательных установок. Именно поэтому полеты приходится привязывать к благоприятным «окнам» для запусков, когда общая энергия ракет-носителей, необходимая для выполнения программ, составляет минимальную для данных условий величину.
Если бы была создана энергетическая система, способная сообщить космическому кораблю постоянное лскорение величиной g (равное земному притяжению), можно было бы совершать пилотируемый полет на Марс и обратно всего за неделю. Для такого полета пригодно оборудование, которое уя^е несколько лет находится в эксплуатации. Например, можно было бы воспользоваться капсулой «Джемпни» с системой жизнеобеспечения, которая использовалась в двухнедельном полете, состоявшемся в 1965 году. К сожалению, энергетической установки для таких полетов пока не существует H специалисты даже не видят реальных путей овладения подобной энергией. Посадка на Марс с помощью ядерного ракетного двигателя «Нерва» потребует полета продолжительностью от 14 до 18 месяцев. Все исследования и испытания надежности двигателя «Нерва» уже закончены, однако к созданию образца для летных испытаний еще не приступали. До того как ядерные двигатели вступят в эксплуатацию, потребуется еще по крайней мере десять лет проектирования, производства и испытаний.
