Создавать и использовать веб-карты на основе предоставленной информации

1-MA'RUZA

Mavzu: Kirish. Sun'iy yo'ldoshlarni yaratish tarixi. Sun'iy yo'ldosh tasnifi.

2 soat

Reja:

1.Kirish.

2.Yo'ldoshlarning yaratilishining rivojlanish tarixi.

3.Sun'iy yo'ldoshlarning tasnifi.

Kalit so'zlar: sun’iy yo'ldoshlar, kichik yo'ldoshlar, dizayn, tizimlar, kosmik kemalar.

1. Кириш

Kosmik texnologiyaning rivojlanish tarixi uning doimiy rivojlanishi va takomillashib borishi bilan uzviy bog'liqdir. Kosmik texnika mahsulotlariga berilgan vazifalarning doimiy ravishda murakkablashuvi mavjud. Shu bilan birga, amaliy astronavtika rivojiga va kosmik faoliyat natijalarining samaradorligini oshirishga katta ahamiyat beriladi.

Zamonaviy kosmik texnologiya mahsulotlari murakkab va qimmat texnik qurilmalardir. Shu sababli, kosmik xaridorlarning kosmik kemalarni ishlab chiqish va ishlab chiqarish xarajatlarini, shuningdek, ularni uchirish uchun xizmatlarni kamaytirishga intilishi tabiiydir, shu bilan birga orbitada kosmik kemalarning ishonchliligi va talab qilinadigan kafolatlangan xizmat darajasi saqlanadi.

Ush bu muammoning echimini ma'lum darajada unifikatsiyalangan asosiy tuzilmalar (kosmik platformalar) va kirish mumkin bo'lgan elementlar bazasidan keng foydalangan holda kichik o'lchamli (kichik) kosmik kemalarni yaratish yordam beradi.

Aynan kichik kosmik kemalarda bir qator innovatsion texnik echimlar va intellektual mulk ob'ektlarini dala sinovlaridan o'tkazish iqtisodiy jihatdan maqsadga muvofiqdir.

Shuni ham ta'kidlash kerakki, kichik kosmik kemalarni erga tayyorlash kosmik sanoat uchun bir qator noan'anaviy texnik echimlardan foydalanishni talab qiladi (Xalqaro kosmik stantsiya ishga tushirilgandan so'ng ishlab chiqarish zavodiga qaytarilgan ko'chma texnologik va sinov uskunalarini ishlatish, kosmodromga olib borish uchun yo'lovchi avtoulovlari va yo'lovchi samolyotlaridan foydalanish va boshqalar). va boshqalar.)

Kichik kosmik kemalarni yaratishda universitetlarning aerokosmik mutaxassisliklari talabalari va aspirantlari keng ishtirok etmoqdalar, bu ularga malaka oshirish bosqichida kosmik texnologiyalari mahsulotlarini yaratish va ulardan foydalanish sohasidagi haqiqiy ko'nikmalar va tajribalarni olish imkonini beradi.

Sun'iy yo'ldosh yordamida ma'lum bir mavzudagi echilgan vazifalarga qarab, ular tadqiqot va amaliy vazifalarga bo'linadi. Sun'iy Yer sun'iy yo'ldoshi - bu Yer atrofida geotsentrik orbitada aylanib yuradigan kosmik kemadir. Yer atrofida orbitada harakatlanish uchun qurilma birinchi kosmik tezlikka teng yoki undan kattaroq boshlang'ich tezlikka ega bo'lishi kerak. Sun'iy Yer sun'iy yo'ldoshining parvozlari bir necha yuz ming kilometr balandliklarda amalga oshiriladi. Sun'iy yo'ldoshning parvoz balandligining pastki chegarasi atmosferada tez pasayish jarayonidan qochish zarurati bilan belgilanadi. Sun'iy yo'ldoshning orbital davri, parvozning o'rtacha balandligiga qarab, bir yarim soatdan bir necha yilgacha bo'lishi mumkin. Geostatsionar orbitadagi sun'iy yo'ldoshlar alohida ahamiyatga ega, ularning orbital davri kunlarga va shoirga teng

1. Sun'iy yo'ldoshlarni yaratish tarixi

Hozirgi vaqtda zamonaviy hisoblash tizimlari va avtomatlashtirish vositalari asosida kompyuter yordamida loyihalashtirish tizimlari yaratilgan va tijorat operatsiyasida bo'lib, bu sun'iy yo'ldosh dizaynerini monoton, ko'p vaqt va zerikarli aqliy ishdan katta darajada ozod qilish va qaror qabul qilish bosqichlarida uning intellektual qobiliyatini oshirishga imkon beradi. Kompyuter texnologiyalarining rivojlanish tarixi bilan taqqoslaganda avtomatlashtirilgan tizimlarning rivojlanish tarixi juda qisqa, u hatto ellik yilni ham hisobga olmaydi. Biroq, ushbu tizimlarsiz kompyuterlar hech qachon hozirgi holatga aylanmagan bo'lar edi - sun'iy yo'ldoshni loyihalash bilan shug'ullanadigan millionlab mutaxassislar uchun mehnat vositasi.

Sun'iy yo'ldoshlarni yaratish tarixini shartli ravishda uchta asosiy bosqichga bo'lish mumkin:

- Kichik sun'iy yo'ldoshlarni loyihalashtirishning boshlanishi. Birinchi kosmik sun'iy yo'ldosh va umuman kosmik parvozlar tarixi birinchi ballistik raketa - V-2 (Vergeltungswaffe-2) bilan boshlanadi. Raketa Ikkinchi Jahon urushi oxirida mashhur nemis dizaynerlari Verner fon Braun tomonidan ishlab chiqilgan. Birinchi sinov uchirish 1942 yilda, jangovar uchirish esa 1944 yilda bo'lib o'tdi; jami 3225 marta uchirish amalga oshirildi. 1946 yilda germaniyalik olim AQSh Mudofaa vazirligiga "Yer atrofida aylanib yuradigan eksperimental kosmik kemaning dastlabki dizayni" ma'ruzasini taqdim etdi, u erda bunday kemani orbitaga olib chiqishga qodir raketa besh yil ichida ishlab chiqarilishi mumkinligini ta'kidladi. Biroq, loyihani moliyalashtirish tasdiqlanmadi. 1948 yilda raketa konstruktori Mixail Tixonravov ilmiy jamoatchilik uchun kompozitsion raketalar va hisob-kitoblar natijalari bo'yicha ma'ruza qildi, unga ko'ra ishlab chiqilayotgan 1000 kilometrlik raketalar katta masofalarga etib borishi va hatto sun'iy Yer sun'iy yo'ldoshini orbitaga olib chiqishi mumkin. Biroq, bunday bayonot tanqid qilindi va jiddiy qabul qilinmadi. Tixonravovning NII-4dagi bo'limi ahamiyatsiz ish tufayli tarqatib yuborilgan, ammo keyinchalik Mixail Klavdievichning sa'y-harakatlari tufayli u 1950 yilda qayta yig'ilgan. Keyin Mixail Tixonravov to'g'ridan-to'g'ri sun'iy yo'ldoshni orbitaga chiqarish vazifasi haqida gapirdi.

- Birinchi kichik sun'iy yo'ldoshni uchirish. R-3 ballistik raketasi yaratilgandan so'ng uning imkoniyatlari taqdimotda namoyish etildi, unga ko'ra raketa nafaqat 3000 km masofadagi nishonlarga zarba berishga, balki sun'iy yo'ldoshni orbitaga olib chiqishga qodir edi. Shunday qilib, 1953 yilga kelib, olimlar hali ham yuqori rahbariyatni orbitadagi sun'iy yo'ldoshni uchirish mumkinligiga ishontirishga muvaffaq bo'lishdi. Qurolli kuchlar rahbarlari sun'iy yer sun'iy yo'ldoshini (sun'iy yo'ldosh) ishlab chiqarish va uchirish istiqbollari to'g'risida tushunchaga ega edilar. Shu sababli, 1954 yilda NII-4da Mixail Klavdievich bilan sun'iy yo'ldosh dizayni va missiyalarni rejalashtirish bilan shug'ullanadigan alohida guruh yaratish to'g'risida qaror qabul qilindi. Xuddi shu yili Tixonravov guruhi sun'iy yo'ldoshni uchirishdan tortib Oyga qo'nishga qadar kosmik tadqiqotlar dasturini taqdim etdi. 1955 yilda Leningrad metall zavodida ikki bosqichli R-7 raketasining qurilishi yakunlandi. Keyingi ikki yil ichida sun'iy yo'ldoshni Yer orbitasiga yaratish va uchirish to'g'risida farmon imzolandi. Sun'iy sun'iy yo'ldoshni loyihalash 1956 yil noyabrda boshlangan va 1957 yil sentyabrda "Simplest Sputnik-1" (2.1-rasm) tebranish stendida va issiqlik kamerasida muvaffaqiyatli sinovdan o'tgan. Birinchi Yer sun'iy yo'ldoshini yaratish Mixail Tixonravov boshchiligida va raketa vositasini yaratish va sun'iy yo'ldoshni orbitaga chiqarish - Sergey Korolev rahbarligida amalga oshirildi.

-Mikro-sun'iy yo'ldoshlar dizaynini ishlab chiqish (kichikroq). Kubsat, CubeSat - kosmik tadqiqotlar uchun o'ta kichik sun'iy Yer sun'iy yo'ldoshlarining formati, hajmi 1 litr va massasi 1,33 kg dan ko'p bo'lmagan yoki bir necha (ko'p) ko'p. Kubsatlarni yaratish mikrominiaturizatsiya va nanotexnologiyalarning rivojlanishi tufayli amalga oshdi va XXI asrda ommaviy hodisaga aylandi. Kubesat formati paydo bo'lganidan keyin bir necha yuz yoki o'nlab gramm va bir necha santimetrda undan ham kichikroq poketsat formati (tom ma'noda cho'ntak hajmi) paydo bo'ldi. CubeSats odatda CubeSat spetsifikatsiyasi shassisi va tayyor elektronikasi va boshqa komponentlardan foydalanadi.

CubeSat texnik xususiyatlari 1999 yilda Kaliforniya politexnika va Stenford universitetlari tomonidan o’ta kichik sun'iy yo'ldoshlarni yaratishni soddalashtirish uchun ishlab chiqilgan. CubeSat sun'iy yo'ldoshlarining aksariyati universitetlar tomonidan ishlab chiqilgan, ammo Boeing kabi yirik kompaniyalar CubeSat yo'ldoshlarini ham loyihalashtirgan. Shuningdek, CubeSat formati xususiy va havaskor radio yo'ldoshlarini yaratish uchun ishlatiladi va poketsat formati sun'iy yo'ldoshlarni hatto alohida shaxslar tomonidan ham uchirishga imkon beradi. Cubsat formati universitet sun'iy yo'ldoshlarini keng tarqalishiga olib keldi; birlashtirish va muvofiqlashtirish uchun butun dunyo bo'ylab universitetlararo kubsatni boshlash dasturi mavjud..

1. Kichik yo'ldoshlarning tasnifi

Kubsatlarni narxi bir necha o'n minglab dollargacha, poketsatlar esa bir necha ming dollargacha etadi. Qoidaga ko'ra kublar bir vaqtning o'zida bir nechta (va hatto o'nlab) birliklarda tashuvchi raketalar yordamida, yoki boshqariladigan va avtomatik yuk tashuvchi kosmik kemalar va orbital stantsiyalarda namoyish qilinadi. Bir nechta kompaniyalar kublarni orbitaga tushirish bo'yicha xizmatlarni taqdim etadilar, xususan ISS Kosmotras va Eurokot. Uchish apparati, kosmik kemalar yoki orbital stantsiyalarda, kublarni ishga tushirish va ko'paytirish uchun, Amerika, Italiya va Yaponiya kompaniyalari ko'p o'rindiqli platforma konteynerlarini, shu jumladan orbitaga qaytadigan uchadigan konteynerlarni ishlab chiqdilar. Shuningdek, kublarni ishlab chiqarish uchun juda kichik uchadigan transport vositalari ishlab chiqilmoqda. Ba'zi kubsatlar o'z mamlakatlarining birinchi milliy sun'iy yo'ldoshlariga aylandi. "CubeSat" atamasi, professor Bob Twiggs (Aeronavtika va Astronavtika bo'limi, Stenford) tomonidan ishlab chiqilgan standartning xususiyatlariga javob beradigan nano-sun'iy yo'ldoshlarni anglatadi. Sun'iy yo'ldoshlarning o'lchamlari 10x10x10 sm bo'lib, ular Poly-PicoSatellite Orbital Deployer (P-POD) yordamida amalga oshiriladi. Standart bitta sun'iy yo'ldoshning bir qismi sifatida 2 yoki 3 standart kublarni birlashtirishga imkon beradi (belgilangan 2U va 3U va o'lchamlari 10x10x20 yoki 10x10x30 sm). Bitta P-POD kattaligi 3x dan oshmaydigan 10x10x10 sm yoki undan kam uchta yo'ldoshni uchirish uchun etarlicha katta.

2004 yilda CubeSats formatidagi sun'iy yo'ldoshlar 65-80 ming dollarga arzon er osti orbitasida ishlab chiqarilishi va ishga tushirilishi mumkin edi. 2012 yilda CubeSat-ni ishga tushirishning odatiy qiymati 40 ming dollarga baholandi (ba'zan 80 ga etadi, garchi NASA 20 mingga sotilishi mumkinligini e'lon qilgan). Bir nechta poketatlar yig'ilib, konteyner joylashgan joyda va bir kub uchun, ya'ni har biri bir necha ming dollarga sotilishi mumkin. Bunday arzon narxlardagi platformalar va tarkibiy qismlarni birlashtirish universitetlarga va hatto maktablarga, kichik xususiy kompaniyalarga va havaskor birlashmalarga shaxslarga kubsatlar va poketatslarni ishlab chiqish va ishga tushirishga imkon beradi.

Nanosatellitlar, pikosatellitlar, femto sun'iy yo'ldoshlari dizayni.

Nanosatellitlar (nanosatel, nanosat) 1 kg dan 10 kg gacha bo'lgan massaga ega. Ko'pincha guruhda ishlash uchun mo'ljallangan ("to'dalar" - bu galma) ba'zi guruhlar Yer bilan aloqa qilish uchun kattaroq sun'iy yo'ldoshni talab qiladi. Zamonaviy nanosatelitlar kichik hajmiga qaramay, nisbatan katta funktsionalligi bilan ajralib turadi. Ularning qo'llanish sohasi juda keng - Yerni masofadan turib sinash urinishlaridan tortib kosmik kuzatuvlargacha:

Eng yangi texnologiyalar, usullar va dasturiy-texnik echimlarni ishlab chiqish;

Ta'lim dasturlari;

Atrof-muhit monitoringi;

Geofizik sohalarni tadqiq qilish;

Astronomik kuzatishlar.

Pikosatellitlar (pikosatelit, pikosat) - massasi 100 g dan 1 kg gacha bo'lgan yo'ldoshlar. Odatda guruhda, ba'zan esa kattaroq sun'iy yo'ldosh bilan ishlash uchun mo'ljallangan. CubeSat formatidagi sun'iy yo'ldoshlar (cubesat) hajmi 1 litr va massasi taxminan 1 kg ni tashkil qiladi va ularni yirik pikosatellitlar yoki engil nanosatellitlar deb hisoblash mumkin. Cubsats bir vaqtning o'zida bir nechta qurilmalarni ishga tushiradi va ularning narxi bir necha o'n minglab dollarni tashkil qiladi.

Femto-sun'iy yo'ldoshlar (femtosatellite, femtosat) 100 g gacha bo'lgan massaga ega.Pikosatellitlar singari ular juda kichik kosmik kemalarga tegishli. Poketsat sun'iy yo'ldoshlari (so'zma-so'z cho'ntak sun'iy yo'ldoshlari) bir necha yuz yoki o'nlab gramm va bir necha santimetr massa o'lchamiga ega va ularni femto sun'iy yo'ldoshlari yoki engil pikosatellitlar deb hisoblash mumkin. Bir nechta cho'ntaklar yig'ilib, konteyner joylashgan joyda va bitta kub kubik narxida, ya'ni har biri bir necha ming dollarga ishlatilishi mumkin.

Platformalar va tarkibiy qismlarning bunday arzonligi va unifikatsiyasi universitetlarga va hattoki maktablarga, kichik xususiy kompaniyalarga va havaskor uyushmalarga jismoniy shaxslarga kubsats va poketsats ishlab chiqarish va ishga tushirish imkoniyatini beradi.

Shuningdek, kublar va poketsatlar ishlab chiqarish uchun juda kichik raketa tashuvchi vositalari - nanotashuvchilar ishlab chiqilmoqda.

Kichik kosmik kemalardan quyidagi maqsadlarda foydalanish mumkin:

Aloqa tizimlarini tadqiq qilish;

Kosmosning radar va optik boshqaruv tizimini kalibrlash (shu jumladan passiv kosmik apparatlar);

Yerni masofadan zondlash (EMZ);

Kabel tizimlarini o'rganish;

Ta'lim maqsadida.

Yangi su’niy yuldoshlarni yaratish g'oyalari mavjud kosmik komplekslarning imkoniyatlarini tahlil qilish bilan birgalikda ko'rib chiqiladi. Kosmik kompleks - bu kosmosdagi vazifalarni mustaqil ravishda hal qilishga mo'ljallangan funktsional ravishda bir-biriga bog'liq bo'lgan orbital va er usti texnik vositalar to'plami.

Nazorat savollari

1. Faol yo'ldoshlar

2. Passiv sun'iy yo'ldoshlar.

3. Amaliy yo'ldoshlar

4. Birinchi kichik sun'iy yo'ldoshni uchirish

5. Kichik sun'iy yo'ldoshlarning tasnifi.

Adabiyotlar:

1. Л.Е. Лопатенто, В.Н. Подзоров, Ю.Н. Сеченов, В.Г. Шевченко «Об одном направлении совершенствования конструктивно-компоновочного исполнения космических платформ», «Проблемы разработки, изготовления и эксплуатации ракетно-космической и авиационной техники» материалы
   V Всероссийской научной конференции, посвященной памяти Главного конструктора ПО «Полет» А.С. Клинышкова, г. Омск, издательство ОмГТУ, 2010 г., стр. 18–24.

2. Никольский В.В. Таблица характеристик сверх малых космических аппаратов. С-Пб.: БГТУ, 2011. 11 с. (По материалам Internet)

3. Малые космические аппараты. В 3 кн. Кн. 3. Миниспутники. Унифицированные космические платформы для малых космических аппаратов: справоч. пособие / В. Н. Блинов, Н. Н. Иванов, Ю. Н. Сеченов, В. В. Шалай. – Омск: Изд-во ОмГТУ, 2010. – 348 с.