когда с помощью метеорологических спутников «Тирос» были получены подобные карте очертания земного шара, лежащего под облаками. Эти первые черно-белые ТВ изображения давали весьма слабое представление о деятельности человека и, тем не менее, это было первым шагом. Вскоре были разработаны новые технические средства, позволившие повысить качество наблюдений. Информация извлекалась из много спектральных изображений в видимом и инфракрасном (ИК) областях спектра. Первыми спутниками, предназначенными для максимального использования этих возможностей были аппараты типа «Лэндсат». Например спутник «Лэндсат-D», четвертый из серии, осуществлял наблюдение Земли с высоты более 640 км с помощью усовершенствованных чувствительных приборов, что позволило потребителям получать значительно более детальную и своевременную информацию . Одной из первых областей применения изображений земной поверхности, была картография. В доспутниковую эпоху карты многих областей, даже в развитых районах мира были составлены неточно. Изображения, полученные с помощью спутника «Лэндсат», позволили скорректировать и обновить некоторые существующие карты США. В СССР изображения, полученные со станции «Салют», оказались незаменимыми для выверки железнодорожной трассы БАМ. В середине 70-х годов НАСА, министерство сельского хозяйства США приняли решение продемонстрировать возможности спутниковой системы в прогнозировании важнейшей сельскохозяйственной культуры пшеницы. Спутниковые наблюдения, оказавшиеся наредкость точными в дальнейшем были распространены на другие сельскохозяйственные культуры. Приблизительно в то же время в СССР наблюдения за сельскохозяйственными культурами проводились со спутников серий «Космос», «Метеор», «Муссон» и орбитальных станций «Салют». Использование информации со спутников выявило ее неоспоримые преимущества при оценке объема строевого леса на обширных территориях любой страны. Стало возможным управлять процессом вырубки леса и при необходимости давать рекомендации по изменению контуров района вырубки с точки зрения наилучшей сохранности леса. Благодаря изображениям со спутников стало также возможным быстро оценивать границы лесных пожаров, особенно «коронообразных», характерных для западных областей Северной Америки, а также районов Приморья и южных районов Восточной Сибири в России. Огромное значение для человечества в целом имеет возможность наблюдения практически непрерывно за просторами Мирового Океана, этой «кузницы» погоды. Именно над толщами океанской воды зарождаются чудовищной силы ураганы и тайфуны, несущие многочисленные жертвы и разрушения для жителей побережья. Раннее оповещение населения часто имеет решающее значение для спасения жизней десятков тысяч людей. Определение запасов рыбы и других морепродуктов также имеет огромное практическое значение. Океанские течения часто искривляются, меняют курс и размеры. Например, Эль-Нино, теплое течение в южном направлении у берегов Эквадора в отдельные годы может распространяться вдоль берегов Перу до 12гр. ю. ш. Когда это происходит планктон и рыба гибнут огромных количествах, нанося непоправимый ущерб рыбным промыслам многих стран и том числе и России. Большие концентрации одноклеточных морских организмов повышают смертность рыбы, возможно из-за содержащихся в них токсинов. Наблюдение со спутников помогает выявить «капризы» таких течений и дать полезную информацию тем, кто в ней нуждается. По некоторым оценкам российских и американских ученых экономия топлива в сочетании с «дополнительным уловом» за счет использования информации со спутников, полученной в инфракрасном диапазоне, дает ежегодную прибыль в 2,44 млн. долл. Использование спутников для целей обзора облегчило задачу прокладывания курса морских судов.

При эксплуатации российского атомного ледокола «Сибирь» была использована информация с четырех типов спутников для составления наиболее безопасных и экономичных путей в северных морях. Получаемая с навигационного спутника «Космос-1000» информация использовалась в вычислительной машине корабля для определения точного местоположения. Со спутников «Метеор» поступали изображения облачного покрова и прогнозы снежной и ледовой обстановки, что позволило выбирать лучший курс. С помощью спутника «Молния» поддерживалась связь с корабля с базой. Также с помощью спутников находят нефтяные загрязнения, загрязнения воздуха, полезные ископаемые.

Координатно-временное обеспечение

В последнее время в мире наблюдается рост спроса на навигационную аппаратуру По данным промышленности США ежегодное увеличение объема производства приемников информации от космических навигационных систем (КНС) составляет 100%.Такой рост потребителей навигационных данных стал возможным благодаря созданию глобальных космический навигационных систем типа "Навстар" (США) и "Глонасс"(Россия") , обеспечивающих оперативную привязку объектов с высокой точностью, а также за счет микроминиатюризации навигационной аппаратуры потребителей до уровня ,позволяющего носить такую аппаратуру человека.

Отечественная космическая навигационная система "Глонасс" ,введенная в эксплуатацию в 1993 г. , создает непрерывное глобальное поле навигационной информации на земле ,в воздухе и в околоземном космическом пространстве ,что обуславливает использование этой информации широким кругом потребителей .Потенциальными потребителями космических навигационных систем в России является целый ряд отраслей народного хозяйства ,в которых использование КНС может дать значительный экономический эффект . Это, прежде всего, транспортные отрасли (все виды авиации ,морской и речной флот , автомобильный и железнодорожный транспорт и др.) Широкое применение навигационная информация находит в геодезии и картографии, при проведении геологических работ ,в сельском и лесном хозяйстве.

Создание и развертывание в России космической навигационной системы "Глонасс" является мощным прорывом в области методов и средств навигации , позволяющим резко повышать качественные показатели навигационно-временного обеспечения –точность (местоположение 50-100 м, скорость 15 см/с), оперативность (первое определение в течение не более 0,5-4 мин) , глобальность и ряд других параметров , включая привязку шкалу времени потребителей к государственной шкале единого времени с погрешностью , не более 1 мкс.

В дальнейшем КНС "Глонасс" будет совершенствоваться в направлении достижения метровых и более высоких точностей( повышение точности местоопределения в 5-10 раз к 2000-2003 гг.) , что откроет возможности для решения новых социально-экономических задач.

Дистанционное зондирование Земли

С помощью метода дистанционного зондирования Земли (ДЗЗ) может решаться широкий круг социально-экономических и научных задач мониторинга природной среды в интересах гидрометеорологии, природопользования, экологии, контроля чрезвычайных ситуаций, гелиогеофизики, наук о Земле. В нашей стране для этого используются КА. гидрометеорологического (типа "Метеор" и "Электро"),оперативного (типа "Ресурс –01" и "Океан-01") и фотографического (типа "Ресурс-Ф") наблюдения. Основными задачами мониторинга природной среды являются:

- Контроль погодообразующих и климатообразующих факторов с целью достоверного прогнозирования погоды и изменение климата, в том числе и в околоземном космическом пространстве;

- Контроль за состоянием источников загрязнения атмосферы, воды и почвы с целью обеспечения природоохранных органов федерального и регионального уровней информацией для принятия управленческих решений;

- Оперативный контроль чрезвычайных ситуаций техногенного и природного характера с целью эффективного планирования и своевременного проведения мероприятий по ликвидации и их последствий;

- Информационное обеспечение проведение земельной реформы, рационального землепользования и хозяйственной деятельности;

- Создание динамической модели Земли как системы с целью прогнозирования нарушений экологического баланса и разработки мероприятий по сохранению среды обитания человека;

На основе использования данных ДЗЗ достигается ощутимая повышение эффективности производственной деятельности в различных областях народного хозяйства. Важнейшее значение имеют также многолетние ряды космических данных ДЗЗ для проведения климатологических исследований, изучения Земли как целостной экологической системы, обеспечения различных изысканий и работ в интересах океанографии, океанологии, гляциологии и других областей науки.

Программа пилотируемых полетов

В настоящее время около 20 стран мира либо имеют собственную программу пилотируемых полетов, либо стремятся принять участие в ее осуществлении в ближайшее время. Неоспоримым лидером в этом направлении космической деятельности является Россия. Именно в данной области Россия имеет огромный научно-технический потенциал, которым не располагает ни одна страна мира.

Развитие пилотируемых полетов у нас в стране проходило поэтапно с учетом достигнутых научно-технических результатов и появление новых научных, хозяйственных и технических задач. От первых пилотируемых кораблей и орбитальных станций к многоцелевым космическим пилотируемым орбитальным комплексом - таков путь, пройденный нашей пилотируемой космонавтикой.

(1986) В настоящее время на орбите эксплуатируется всемирно известный научно-исследовательский орбитальный пилотируемый комплекс. При разработке орбитальной станции (ОС) "Мир" был использован предшествующий 15-летней опыт создания и эксплуатации станций типа "Салют", что позволило создать уникальный исследовательский орбитальный комплекс, не имеющей аналогов в мировой практике.

Особенностями станции "Мир", выгодно отличающими ее от орбитальных станций типа "Салют", являются такие проектно-технические решения, как модульность построения, исследования новой элементной базы, применение повышенного уровня резервирования, малорасходной системы ориентации и стабилизации на силовых гироскопах и функционального дублирования при выполнении наиболее ответственных режимов работы.

Значительный объем наземной отработки базового блока и орбитальных модулей также способствовал процессу успешной эксплуатации станции "Мир" в течение 11 лет, что более чем в 3.5 раза превысило проектную продолжительность ее полета.

По мере эксплуатации в состав станции были последовательно введены астрофизический модуль "Квант" (12.04.87), модуль до оснащения "Квант-2" (08.12.89), стыковочно-технологический модуль "Кристалл" (11.06.90), что существенно расширило возможности комплекса по выполнению запланированной программы исследований и использованию малорасходных режимов управления полетом. В период с 1992 по 1996 г. г. сборка (ОС) "Мир" была завершена с введением в ее состав исследовательских модулей "Спектр" (03.06.95) и "Природа" (27.04.96), что еще больше расширило спектр проводимых на борту орбитального комплекса целевых исследований, в том числе с использованием аппаратуры и оборудования иностранный разработки. Общая масса комплексов на орбите составило около 120 тонн. Из 11 лет полета на орбитальной станции "Мир" в общей сложности всего лишь 13.5 месяцев не было экипажей, а с 8 сентября 1989 г. она постоянно является обитаемой.

Основные направления научных исследований на ДОС «Мир»: астрофизика, геофизика, космическая технология, медицина, биология, биотехнология.

Самыми значительными астрофизическими достижениями стали наблюдения с телескопами орбитальной обсерватории «Рентген», установленной на модуле «Квант», создан­ной совместно специалистами СССР, Великобритании, Нидерландов, ФРГ и ЕКА. Получен огромный объем информации о рентгеновских источниках в различных районах Вселенной. Регулярно с помощью телескопов «Глазар» и «Глазар-2» проводились обзоры небесной сферы для создания звездного атласа в ультрафиоле­товом диапазоне. Очень повезло ас­трономам, что вспышка сверхновой в Большом Магеллановом Облаке про­изошла в тот момент, когда на орбите уже находилась станция «Мир». Это позволило наблюдать развитие сверхновой в диапазонах электромагнитных волн, недоступных для наземных приборов.

С помощью различных спектрометров в течение многих лет ведутся ре­гулярные геофизические исследо­вания. Проводятся измерения потоков заряженных частиц высоких энергии и их взаимодействие с магнитным полем Земли, изучается их вклад в радиационные пояса. По результатам наблюдений получена новая информация о верхних слоях атмосферы, полярных сияниях, потоках микрометеорных частиц вдоль орбиты ДОС. Материалы с результатами геофизических исследований либо привозились космонавтами при возвращении, либо доставлялись с помощью специальных СГК. Постоянно ведутся съемки различных районов планеты (в том числе зарубежных территорий на коммерческой основе) с целью исследования природных ре­сурсов Земли и окружающей среды.

Эксперименты по космической технологии проводились на электронагревательных установках отечественного и зарубежного производства. Цель этих работ - изучение процессов структурообразования металлических сплавов в условиях невесомо­сти и получение кристаллов полупроводниковых материалов улучшенного качества. Изучалось влияние факто­ров открытого космического пространства на различные материалы и элементы электрорадиосистем.

Постоянно проводятся эксперименты, направленные на дальнейшее совершенствование космической техники, проверку конструкторско-технологических решений и испытания, новых образцов, включая монтажно-сборочные работы. Сюда же относятся исследования динамических характеристик ДОС «Мир» в различной конфигурации. Важным техническим экспериментом стало испытание индивидуального средства передвижения космонавта в открытом космосе. Испытательные полеты на «космическом кресле» успешно провели А.А. Серебров и А.С. Викторенко в феврале 1990 г. Сейчас оно выведено в открытый космос и прикреплено к внешней поверхности модуля «Кристалл».

Был проведен оригинальный эксперимент (на грузовом корабле «Прогресс М-15») по развертыванию в космосе крупногабаритного бескаркасного пленочного отражателя. Такие отражатели могут использоваться в качестве солнечного паруса для создания тягового усилия или для освещения районов земной поверхности отраженным солнечным светом.

Выполнены многочисленные биологические исследования жизненного цикла и изменений в развитии высших растений и животных в условиях космического полета. Проводились эксперименты по электрофоретическому разделению и очистке биологически активных веществ и лекарственных препаратов. Получены и доставлены на Землю опытные партии монокристаллов белковых соединений для последующего использова­ния в фармакологии.

На станции постоянно ведутся медицинские эксперименты, наблюдения и исследования по дальнейшей оценке влияния невесомости и других факторов космического полета на организм человека. Апробирована и доведена до практического использования созданная в нашей стране система профилактических предполетных, полетных и реадаптационных мероприятий, включающая режимы работы, отдыха и питания, программы проведения наземных и орбитальных тренировок.

МЕЖДУНАРОДНАЯ КОСМИЧЕСКАЯ СТАНЦИЯ

Международная космическая станция (МКС) - крупнейший научно-технический проект современности. В нем участвуют США, Россия, Европейское космическое агентство (членами которого являются 14 стран), Япония и Канада.

Хотя Россия подключилась к этому проекту позже других участников, но ее роль сразу же стала одной из ведущих. Ведь только российская космонавтика обладает опытом более чем 30-летней эксплуатации орбитальных станций. Только в России практически решена проблема длительных пилотируемых полетов , в том числе и ее медико-биологические аспекты, что позволяет космонавтам без ущерба для здоровья переносить многомесячное воздействие невесомости. И к тому же только Россия имеет в своем распоряжении действующую постоянно обитаемую орбитальную станцию "Мир", на которой можно в реальных условиях осуществлять практическую подготовку космонавтов к будущей работе на МКС.

Основные направления использования МКС на качественно новом уровне продолжат работы, проводимые на станции "Мир" , и включат в себя фундаментальные медико-биологические исследования, производство высокотехнологичных материалов и биопрепаратов, изучение поведения организма человека в условиях длительного космического полета, фундаментальные исследования микрогравитации, астрофизические исследования, изучение атмосферы и .поверхности Земли в интересах фундаментальных наук и прикладных целей, строительство в космосе крупных сооружений для различных исследований и межпланетных перелетов .

После завершения полной сборки масса МКС превысит 400 тонн, а объем ее герметичных отсеков составит более 1100 м³ . Длительность эксплуатации МКС предполагается не менее десяти лет. При этом на станции будет постоянно находиться экипаж в количестве семи человек (из них три места выделено для России).

На этапе создания экипаж МКС будет состоять из трех человек, В ноябре 1997 года РКА и ПАСА определили первые четыре экипажа для многомесячных экспедиций на МКС.

В экипаж первой экспедиции вошли: капитан 1-го ранга ВМС США Уильям Шепперд (командир МКС и космонавт-исследователь корабля "Союз"), полковник ВВС России Юрий Гидзенко (командир корабля "Союз" и пилот МКС) и Сергей Крикалев (бортинженер корабля "Союз" и МКС).

Первый; экипаж отправится на МКС на российском корабле "Союз", а его смена (второй экипаж) прибудет туда; на американском корабле: "Спейс - Шаттл".

В составе экипажа второй экспедиции российский космонавт Юрий Усачев (командир), полковник сухопутных войск США Джеймс Восс и подполковник ВВС США Сьюзан Хелмс.

Экипаж третьей экспедиции, как и первой, прибудет на МКС на корабле "Союз". В составе этого экипажа капитан первого ранга ВМС США Кеннет Бауэрсокс, полковник ВВС России Владимир Дежуров и еще один российский космонавт Михаил Тюрин (единственный из всех членов экипажей, еще не летавший в космас).

В экипаже четвертой экспедиции полковник ВВС России Юрий Онофриенко, подполковник ВМС США Карл Уолз и капитан первого ранга ВМС США Дэниел Берш. Этот экипаж, как и второй, будет доставлен на МКС на корабле "Спейс – Шаттл", а возратится на Землю на корабле "Союз".

Таким образом, колличество российских космонавтов и американских астронавтов в экипажах первых четырех основных экспедиций поделено поравну. При подготовке к палетам дублером первого экипажа является третий экипаж, а дублером второго – четвертый.

Совместные полеты как первый этап создания международной станции.

17 июня 1992 года между Россией и США было заключено соглашение о сотрудничестве в исследовании космического пространства в мирных целях. В соответствии с этим соглашением РКА и НАСА разработали совместную программу "Мир – Шаттл", состоящую из трех взаимосвязанных проектов: полетов российских космонавтов на американском корабле "Спейс – Шаттл", полета американских астронавтов на российской космической станции "Мир" и совместного полета, включающего сближения и стыковку корабля "Спейс – Шаттл" со станцией "Мир". Исполнительное соглашение между РКА и НАСА о сотрудничестве в области пилотируемых полетов было подписанно 5 октября 1992 года.

Рассмотрение дальнейших направлений возможного сотрудничества привело к перспективам объединения национальных программ по созданию н6овых орбитальных станций ("Мир – 2" в России и "Фридом" в США). В соответствии с решениями российско-американской комиссии по энергетике и космосу от 2 сентября 1993 года специалисты обеих стран подготовили детальный план работ по Международной космической станции (МКС), определив ее общую конфигурацию, объемы и формы работ. Этот план был подписан: 1 ноября 1993 года в Москве руководителями РКА и НАСА.

План, по существу, является долгосрочной совместной российско-американской программой пилотируемых космических полетов и состоит из трех этапов (трех фаз). Первый этап предусматривал совместные полеты российских космонавтов и американских астронавтов на кораблях "Спейс - Шаттл" и станции "Мир". Второй этап - это начало создания принципиально новой космической станции на основе российского и американского оборудования. В ходе третьего этапа строительство МКС должно быть полностью завершено.

Ранее разработанная программа "Мир - Шаттл" стала составной частью первого этапа (фаза 1А). В соответствии с этой программой выполнены два полета российских космонавтов на американском


28-04-2015, 23:36