Журнал «Юный техник» - Юный техник, 2002 № 04
Выглядит она следующим образом. На «спину» самолету «Атлант» грузится специально сконструированный «челнок» облегченного типа. Самолет стартует с обычного аэродрома, поднимается на высоту в 10–12 км, стараясь одновременно приблизиться к экватору, из зоны которого космические запуски наиболее эффективны (работе двигателей помогает еще и собственное вращение Земли). Достигнув намеченной точки, экипаж носителя производит отцепку «челнока», и тот продолжает полет, используя тягу двигателей второй ступени-бустера. Выработав топливо, та опускается в океан при помощи, скажем, собственных крыльев и парашютной системы. А «челнок» выходит на космическую орбиту, поднимая в космос коммерческую нагрузку массой до 1300 кг. Выполнив задание, он затем возвращается на тот же аэродром, с которого взлетел носитель, или на запасную посадочную площадку.
В тех же случаях, когда вывод большой нагрузки не нужен, в качестве носителя может быть использован не тяжелый самолет ВМ-Т, а куда более легкий, а значит, и дешевый, бывший самолет-разведчик М-55. В гражданском варианте он носит название «Геофизика» и способен подняться с укрепленным сверху суборбитальным модулем С-ХХI на высоту до 19 км.
ВМ-Т и экспериментальная платформа «Демонстратор».
Так выглядит многоразовая аэродинамическая система С-ХХI.
Модуль снабжен системами жизнеобеспечения, управления и спасения для трех человек (пилота и 2 пассажиров-туристов), а также собственными двигателями. Достигнув проектной высоты, самолет-носитель, имеющий дозвуковую скорость, переходит в пикирование, чтобы увеличить скорость. После достижения расчетного угла наклона траектории и заданной перегрузки происходит разделение самолета и модуля. Носитель возвращается на аэродром, а модуль с включенным ускорителем начинает набор высоты.
После выработки топлива ускоритель отстыковывается, и модуль C–XXI продолжает полет по баллистической траектории, достигая высоты более 100 км. А затем совершает спуск, используя аэродинамическое торможение корпусом, затем тормозные парашюты, и, наконец, производит планирующую посадку на полосу по-самолетному.
Первые полеты C–XXI конструкторы намечают на 2004–2005 годы.
Другой вариант подобной системы разработан в Центральной научно-исследовательской лаборатории «Астра» при Московском авиационном институте. Ее сотрудники под руководством доктора технических наук, профессора Геннадия Малышева разработали многоцелевой ракетоплан ARS для системы регионального наблюдения за земной поверхностью, тренировки космонавтов, аэрокосмического спорта и туризма.
Для предварительного разгона ракетоплана в данном случае планируется использовать сверхзвуковой истребитель-перехватчик МиГ-31С, способный развивать скорость порядка 2500 км/ч и имеющий достаточно большую высоту и дальность полета, чтобы вывести ракетоплан в точку запуска. После расцепки, имея высоту порядка 25 км и скорость 680 м/с, ракетоплан уже не нуждается в дополнительном бустере-разгонщике и способен выйти на траекторию суборбитального полета, используя лишь тягу своих собственных гибридных двигателей относительно низкого давления с тягой около 2000 кг. В качестве топлива используют твердый бутил-каучук, а в качестве окислителя — жидкий кислород.
Поднявшись на высоту порядка 130 км, ракетоплан затем возвратится в плотные слои атмосферы и спланирует на своих крыльях к месту посадки. Чтобы уменьшить посадочную скорость, на заключительном этапе может быть введено в действием мягкое парашют-крыло, обеспечивающее посадку даже на грунтовую площадку.
Ракетоплан рассчитывается на ресурс до 200 полетов и способен сделать их относительно дешевыми. Речь идет уже не о миллионах, а о сотнях или даже десятках тысяч долларов.
Кроме туристов, подобная система способна выводить на орбиту и полезную нагрузку. В этом случае к Миг-31С подцепят ракету-носитель «Микрон» модульного типа. Отработавшие свое ускорители опять-таки могут быть спущены на землю с помощью парашютов и использованы повторно. А последняя ступень выводит на орбиту полезную нагрузку массой до 180 кг.
Внешний вид и схема многоцелевого ракетоплана ARS.
Схема ракеты-носителя «Микрон».
С.НИКОЛАЕВ
КУРЬЕР «ЮТ»
… и «птичка» полетела
19 марта нынешнего года в Центре управления полетами зафиксировали не совсем обычное событие: с борта Международной космической станции вылетел «Колибри».
Название маленькой красивой птички не случайно взято в кавычки и написано с большой буквы. Дело в том, что так называется микроспутник, специально предназначенный для школьников России и Австралии. Весит он немногим более 20 кг и представляет собой 6-гранную призму высотой 60 и диаметром 40 см. Он был привезен на станцию на космическом корабле и отстыкован от нее вместе с орбитальным грузовиком «Прогресс». После отхода корабля от борта станции в половине девятого вечера по московскому времени спутник был вытолкнут из пускового устройства, расправил «крылья» солнечных батарей и устремился в самостоятельный полет.
«На орбите спутник пробудет полгода, — пояснил старший научный сотрудник Института космических исследований РАН, где был сконструирован и построен «Колибри», Михаил Ноздрачев. — За это время школьники двух московских школ, межшкольного центра города Обнинска, а также двух австралийских школ в Сиднее смогут с ним связаться и самостоятельно определить параметры его орбиты, снять научную информацию с приборов или даже просто послушать «голос» спутника с помощью обычного УКВ-приемника»…
Ребята смогут также заниматься изучением магнитного поля Земли и радиационной обстановки в различных частях планеты. Юные исследователи впервые будут работать напрямую с космическим аппаратом через систему управления спутником, расположенную в Калуге, на базе научно-исследовательской Лаборатории авиационной и космической техники. При удачном осуществлении этого проекта ИКИ в дальнейшем планирует разработать для старшеклассников серию таких спутников. По мнению ученых, это будет способствовать привлечению молодежи к исследованию космического пространства.
В.БЕЛОВ
ВЕСТИ ИЗ ЛАБОРАТОРИЙ
Плазменные кристаллы из звездной пыли
Вернувшийся недавно на Землю российско-французский экипаж экспедиции посещения Международной космической станции среди прочего выполнил интересные эксперименты с «плазменными кристаллами». Об этом перспективном направлении в физике рассказывает научный руководитель программы академик В.Е. ФОРТОВ.
— Владимир Евгеньевич, прежде всего давайте поговорим о том, почему эксперименты непременно нужно было проводить в космосе?
— Просторы Вселенной отнюдь не пусты. В космосе не отыскать и кубического метра пространства, в котором не промелькнуло бы несколько молекул или пылинок. Девяносто девять процентов межзвездной материи составляют молекулы газа; еще один процент — пыль, состоящая предположительно из частиц графита и силикатов.
Межзвездная пыль — ровесница Вселенной. Она возникла еще в момент Большого взрыва. Кроме того, огромные количества пыли выбрасываются в пространство после вспышек сверхновых. Пылевая завеса защищает новорожденные звезды от жаркого излучения соседних. Так в межзвездный простор возвращается материя, из которой когда-то сгустилась звезда.
Ученые подсчитали: типичная спиральная галактика содержит в 100 млн раз больше пыли, чем весит Солнце. Из этой пыли можно было бы сформировать многие сотни миллиардов планет, похожих на нашу Землю.
В окрестностях Солнца межзвездная материя плотнее, чем за ее пределами. Она состоит из газа и крупных пылинок (их длина достигает миллиметра). Эта пыль образуется в поясе астероидов, где миллиарды малых планет постепенно перетирают друг друга. Кометы тоже потенциальные поставщики пыли. Оказавшись близ Солнца, они могут терять до нескольких тонн массы в секунду. Образуется характерный длинный хвост.
Однако в Солнечной системе пыли не прибавляется. Дело в том, что наше светило притягивает частицы к себе. Планеты тоже действуют как пылесосы. Только на Землю ежесуточно оседает 45 тонн пыли, но лишь при падении крупных пылинок мы замечаем на ночном небосклоне «падающую звезду». Причем каждая из мириадов пылинок напоминает уникальный космический «холодильник»: в нем хранится вещество, из которого 4,5 млрд лет назад возникла наша планета. Впоследствии из этого «праха» родилось и человечество.
