Текст книги "Большая Советская Энциклопедия (КО)"
Автор книги: Большая Советская Энциклопедия
Жанр:
Энциклопедии
сообщить о нарушении
Текущая страница: 196 (всего у книги 218 страниц)
Лит.: Александров С. Г., Федоров Р. Е., Советские спутники и космические корабли, 2 изд., М., 1961; Космическая техника, пер. с англ., М., 1964; Справочник по космонавтике, М., 1966; Пилотируемые космические корабли, пер. с англ., М., 1968; Инженерный справочник по космической технике, М., 1969; Левантовский В. И., Механика космического полета в элементарном изложении, М., 1970; Космонавтика, 2 изд., М., 1970 (Маленькая энциклопедия); Освоение космического пространства в СССР. Официальные сообщения ТАСС и материалы центральной печати. 1957—1967 М., 1971.
К. Д. Бушуев.
Космический ракетный двигатель
Косми'ческий раке'тный дви'гатель,ракетный двигатель , предназначенный для установки на космическом летательном аппарате .
Космического полёта имитация
Косми'ческого полёта имита'ция, создание (воспроизведение) на Земле условий, близких к условиям космического пространства и космического полёта. В таких условиях проводят испытания материалов и оборудования, проверяют правильность их подбора и расчёта и определяют их пригодность для работы в космосе, а также для тренировки людей, которые будут участвовать в космическом полёте. Имитируют условия космического полета для испытаний элементов конструкций ракет-носителей (верхних ступеней), космических аппаратов (спутников и пилотируемых космических кораблей), ракетных двигателей, радиотехнического оборудования (антенн и др.) и др. исследований.
Камеры для имитации космических условий обычно называют имитаторами. Имитаторы различного типа позволяют с определённой степенью точности воспроизводить отдельные параметры космического пространства. Это установки для имитации условий др. планет (например, Марса и Венеры); для изучения проблемы космического полёта человека и функционирования системы человек – машина, в частности для отработки операций на орбитальных станциях, а также проведения ремонта оборудования и спасения в аварийных ситуациях: для воспроизведения факторов, воздействующих на ракеты-носители на участке выведения (шум в сочетании с вибрацией, перегрузками и высокой температурой), и др. К имитаторам относится, например, барокамера , в которой испытывают целые космические корабли. Испытания электронного и механического оборудования проводят в центрифугах. «Водородную пушку» используют для создания условий вхождения космических аппаратов в атмосферу Земли и некоторых др. планет, «Пушка» представляет собой аэродинамическую трубу , в которой поток водорода со скоростью 48 000 км/ч обтекает космический корабль. В ней, в частности, проводят изучение влияния на различные материалы бомбардировки микрометеорных частиц. В больших установках используют вычислительные машины (ЭВМ) для автоматического управления процессом испытаний по заданной программе, автоматизируют запись, хранение и обработку информации, полученной в ходе испытаний. Существуют барокамеры для испытаний космического оборудования в условиях комбинированного воздействия различных факторов космического полёта (солнечной радиации, вакуума, перепада температур и т. д.). Однако нет такого устройства, в котором можно было бы полностью имитировать сразу все условия космического полёта. Практически невозможно построить барокамеру большого объёма, создав в ней характерное для космоса разрежение до 10-14н/м2 (~10-16мм рт. ст. ). В таких больших камерах удаётся создавать давление 10-4 н/м2 (10-6мм рт. ст. ), что соответствует разрежению на высоте около 330 км над Землёй. Такие условия вполне достаточны для испытания большинства узлов ракет-носителей и космических аппаратов, Для этого воздух откачивают последовательно ступенями или покаскадно, применяя паро-ртутные или паро-масляные диффузионные и криогенные вакуумные насосы . Кроме низкого давления, в барокамерах имитируют также освещенность и температуру в космосе. Солнечное излучение имитируют ртутными, ксеноновыми или дуговыми угольными лампами, которые обычно устанавливают вне камеры. Свет и тепло от этих источников системой отражателей направляются на кварцевые окна камеры, а затем через систему зеркал и линз, находящуюся уже внутри камеры, фокусируются и направляются на испытываемый объект. Для имитации низких температур (до—200 °С) стенки камеры имеют панели или змеевики, охлаждаемые протекающим по ним жидким азотом.
Человека, участвующего в космическом полёте, необходимо защитить от опасного воздействия вакуума, невесомости , метеорной пыли и различных излучений, меняющихся в широком диапазоне. Камеры для испытаний космического корабля, предназначенного для полёта с человеком на борту, имеют аналогичную конструкцию и работают так же, как и камеры для испытаний материалов и оборудования, но в них предусмотрена быстрая разгерметизация в случае аварийной ситуации. Например, при подготовке полёта человека на Луну в США были созданы специальные барокамеры. В барокамере из нержавеющей стали, имеющей высоту 36,5. м и диаметр 19,7 м, испытывали космические корабли «Аполлон». Дуговые лампы в потолке и стены с криогенным охлаждением позволяют создавать в камере температуру от —180 до 125 °С, близкую к температуре на поверхности Луны. Разрежение в камере может достигать 10-5н/м2 (~10-7 мм рт.ст. ). В барокамере высотой 13 м и диаметром 10,6 м испытывали снаряжение космонавта для выхода и пребывания его в открытом космосе и проводили температурные испытания лунной кабины корабля «Аполлон» с участием человека. Дуговые угольные лампы в потолке камеры имитируют солнечную радиацию, а охлаждаемые стенки позволяют создать температурные условия космического пространства. В камере можно поддерживать давление до 10-4 н/м2 (~10-6мм рт. ст. ).
Исследования воздействия возникающих во время полёта перегрузок на космонавтов, узлы и системы корабля ведут в центрифугах, на которых создают ускорения свыше 30 g с различной скоростью нарастания. Кабина центрифуги имеет три степени свободы , что позволяет создавать перегрузки, действующие на космонавтов в различных направлениях. Изменяя частоту вращения центрифуги, получают такие же ускорения, как и возникающие при старте, в момент отделения ступеней ракеты-носителя и т. д. Изучение влияния перегрузок при очень высоких скоростях их нарастания в течении коротких промежутков времени ведут в имитаторах линейных ускорений. В них же изучают действие перегрузок торможения, возникающих, например, при вхождении космического корабля в плотные слои атмосферы или при его возвращении на Землю. Имитацию условий невесомости, возникающей в любом космическом полёте, производят на специально переоборудованных самолётах. Внутрь самолёта, летящего по баллистической кривой, помещают макет космического корабля, и космонавт учится входить и выходить из него, есть, пить и т. д. Недостатком такой имитации является кратковременность периода невесомости (25—35 сек ). На Земле нельзя всесторонне и полностью имитировать условия космического полёта, поэтому в период подготовки к полёту космонавты проходят обучение и тренировку на целом ряде специальных устройств, называемых тренажёрами. По принципу крепления (закреплены неподвижно пли могут перемещаться) тренажёры делятся на статические и динамические. Кроме того, по назначению различают 3 группы тренажёров: для ознакомления космонавтов с работой основных систем космического корабля; для изучения задач, которые космонавту предстоит решать в космосе, и накопления опыта для их выполнения: имитаторы полёта, на которых экипаж корабля тренируется в выполнении всего комплекса заданий, рассчитанных на полёт. Тренажёры, относящиеся к третьей группе, – статического устройства, по существу представляющие собой макеты космических кораблей, точно дублирующие внутреннее устройство натурных кораблей. В них воспроизводят шумы, которыми сопровождается запуск ракеты-носителя, воссоздают кинопроекторами и системами зеркал виды Земли и Луны, звёздного неба и их изменение при движении корабля по своей траектории. Приборы на панели управления дают необходимую информацию космонавтам. Показания приборов регистрируются счётно-решающими устройствами, сравнивающими показания с заданными параметрами и вносящими в эти показания соответствующие изменения. Имитаторы космического полёта позволяют экономить время и средства при разработке ракет-носителей и космических кораблей, знакомят космонавтов с условиями будущих полётов.
Лит.: Краткий справочник по космической биологии и медицине, М., 1967; Юрок А. Ю., Здравствуй, Вселенная! [Подготовка летчиков-космонавтов]. М., 1961; Медицинские проблемы безопасности полетов. Сб. ст., пер. с англ. и франц., М., 1962; Первые космические полеты человека, под ред. Н. М. Сисакяна и В. И. Яздовского, М., 1962; Человек в условиях высотного и космического полета, пер. с нем. и англ., М., 1960; Шарп М., Человек в космосе, пер. с англ., М..1971.
Г. А. Назаров.
Космическое право
Косми'ческое пра'во международное, совокупность норм международного права, регулирующих отношения между различными государствами, а также государств с международными межправительственными организациями в связи с осуществлением космической деятельности и устанавливающих международно-правовой режим космического пространства, Луны и др. небесных тел. К. п. как отрасль современного международного права начало складываться в 60-х гг. 20 в. в связи с осуществлением государствами космической деятельности, начало которой было положено запуском в СССР 4 октября 1957 первого в истории человечества искусственного спутника Земли. Термин «К. п.» прочно утвердился в официальных советских дипломатических документах, в научной литературе большинства социалистических стран. В капиталистических государствах (США, Великобритании, Франции, Италии и др.) применяются термины «К. п.» (Space Law, Law of Outer Space, droit de I éspace extra-atmosphérique, Weltraurnrecht, diritto spaziale), а также «межпланетное право», «астронавтическое право» и др. Источниками К. п., как и др. отраслей современного международного права, являются международный договор и международный обычай. Важную роль в разработке норм К. п. играет ООН, в рамках которой был выработан и принят ряд резолюций и проектов международных соглашений в этой области. В 1959 был образован специальный Комитет ООН по использованию космического пространства в мирных целях, в котором имеются научно-технический и юридический подкомитеты, рабочие группы по навигационным спутникам, по изучению земных ресурсов с помощью спутников, по прямому вещанию с помощью спутников и др. Хотя К. п. возникло сравнительно недавно, уже имеется целый ряд международных документов, содержащих нормы К. п. Это прежде всего Договор о принципах деятельности государств по исследованию и использованию космического пространства, включая Луну и др. небесные тела (Договор о космосе 1967 ); Декларация правовых принципов, регулирующих деятельность государств по исследованию и использованию космического пространства, принятая 13 декабря 1963 в виде резолюции Генеральной Ассамблеи ООН; Договор о запрещении испытаний ядерного оружия в атмосфере, в космическом пространстве и под водой (Московский договор 1963); договорённость между СССР и США о неразмещении в космическом пространстве объектов с ядерным оружием и др. видами оружия массового уничтожения (подтверждена 17 октября 1963 резолюцией Генеральной Ассамблеи ООН); Соглашение о спасании космонавтов, возвращении космонавтов и возвращении объектов, запущенных в космическое пространство, одобренное Генеральной Ассамблеей ООН 19 декабря 1967 (22 апреля 1968 в Москве, Лондоне и Вашингтоне Соглашение было открыто для подписания всеми государствами, вступило в силу 4 декабря 1968). Конвенция о международной ответственности за ущерб, причинённый космическими объектами, одобренная Генеральной Ассамблеей ООН 29 ноября 1971 (открыта для подписания в Москве, Лондоне и Вашингтоне 29 марта 1972). Важное значение имеют решения Чрезвычайной административной конференции радиосвязи от 1963 и 1971 по вопросу выделения частот для космических радиослужб. Кроме того, имеется значительное число двусторонних и многосторонних международных соглашений по научно-техническому сотрудничеству в области исследования и использования космоса.
Важное значение для дальнейшего развития международных К. и. имело Соглашение между СССР и США о сотрудничестве в исследовании и использовании космического пространства в мирных целях от 24 мая 1972. 15 ноября 1971 в Москве было подписано Соглашение о создании международной системы и организации космической связи «Интерспутник» (15 июля 1972 Соглашение вступило в силу). С 1964 функционирует система связи с помощью Спутников «Интелсат» (США).
Основополагающие принципы международного К. п. содержатся в Договоре о космосе 1967: свобода исследования и использования космического пространства и небесных тел; частичная демилитаризация космического пространства (запрещение размещать любые объекты с ядерным оружием или любыми др. видами оружия массового уничтожения) и полная демилитаризация небесных тел; запрещение национального присвоения космического пространства и небесных тел; распространение на деятельность по исследованию и использованию космического пространства и небесных тел основных принципов международного права, включая Устав ООН; сохранение суверенных прав государств на запускаемые ими космические объекты; международная ответственность государств за национальную деятельность в космосе, в том числе и за ущерб, причинённый космическими объектами; предотвращение потенциально вредных последствий экспериментов в космическом пространстве и на небесных телах; оказание помощи экипажам космических кораблей в случае аварии, бедствия, вынужденной или непреднамеренной посадки; содействие международному сотрудничеству в мирном исследовании и использовании космического пространства и небесных тел.
Значительный вклад в формирование и развитие К. п. внёс СССР; по его инициативе был заключён в 1967 Договор о космосе, а в 1968 – Соглашение о спасании космонавтов. В 1971 Советский Союз выступил с предложением разработать международный договор о Луне, а в 1972 – с предложением заключить Конвенцию о принципах использования государствами искусственных спутников Земли для непосредственного телевизионного вещания. В ООН были представлены соответствующие проекты соглашений. Советский Союз добивается запрещения использования космического пространства в военных целях, рассматривая такое запрещение как лучший способ обеспечения использования космического пространства исключительно в мирных целях. Советское правительство ещё в 1958 выступило с предложением о запрещении использования космического пространства в военных целях и о международном сотрудничестве в области изучения космического пространства (это предложение вошло в качестве составной части в советский проект договора о всеобщем и полном разоружении).
К. п. развивается в 2 главных направлениях. С одной стороны, это процесс конкретизации и развития принципов договора 1967 (Соглашение 1968 о спасании и Конвенция 1972 о международной ответственности за ущерб – первые шаги в этом направлении). Совершенствование техники космических полётов выдвигает вопрос о целесообразности и возможности установления высотного предела распространения государственного суверенитета в надземном пространстве (т. е. определение понятия космического пространства), заслуживает внимания проблема разработки мер правового характера для предотвращения засорения и заражения космоса. Другое направление развития К. п. непосредственно связано с использованием искусственных спутников Земли и орбитальных станций для связи, телевещания, метеорологии, навигации и изучения природных ресурсов Земли. Важное значение приобретает международно-правовое регулирование в области космической метеорологии в целях взаимного обмена метеоданными и координации метеорологической деятельности различных стран.
К космическим проблемам, в том числе и к их международно-правовому аспекту, значительный интерес проявляют специализированные и др. учреждения ООН. Изучением проблем К. п. занимается целый ряд неправительственных международных организаций: Межпарламентский Союз, Международный институт космического права, Ассоциация международного права, Институт международного права и др. Во многих государствах созданы научно-исследовательские центры по изучению проблем К. п. (в СССР эти проблемы изучаются в различных научно-исследовательских учреждениях, созданы также Комиссия по правовым вопросам межпланетного пространства АН СССР и Комитет космического права Советской ассоциации международного права).
Лит.: Космос и международное право. Сб. статей под ред. Е. А. Коровина. М., 1962; Жуков Г. П., Космическое право, М., 1966; Пирадов А. С., Космос и международное право, М., 1970.
Г. П. Жуков.
Космическое радиоизлучение
Косми'ческое радиоизлуче'ние , излучение галактических и метагалактических объектов в радиодиапазоне длин волн. Иногда к К. р. относят также радиоизлучение Солнца и планет. К. р. открыто в 1931 американским радиофизиком К. Янским на волне около 15 м. Несмотря на весьма низкую разрешающую способность антенны сконструированного Янским радиотелескопа, в следующие годы он доказал, что обнаруженное им радиоизлучение приходит из области Млечного Пути. В 40-х гг. 20 в. в связи с быстрым развитием радиолокационной техники возник новый раздел астрономии – радиоастрономия , существенно дополняющий результаты астрофизических исследований космических объектов и тесно взаимодействующий с астрофизикой . В 1946 английские исследователи Дж. Хей. Дж. Филлипс и С. Парсонс при помощи радиоинтерферометра обнаружили отдельные, «дискретные» источники К. р. Радиоастрономические инструменты начала 70-х гг. 20 в. дают потенциальную возможность наблюдать около миллиона таких источников. Поток радиоизлучения от самых слабых источников в миллион раз слабее потока от наиболее ярких из известных источников. Подавляющее большинство слабых источников находится за пределами нашей Галактики, в Метагалактике; несколько сот из них отождествлено с галактиками . Основная часть неотождествлённых источников, по-видимому, связана с галактиками и квазарами .
Наша Галактика также является источником К. р.: в полосе Млечного Пути наблюдаются места с повышенной интенсивностью К. р. Большинство метагалактических источников К. р. значительно мощнее Галактики. В то время как Галактика излучает примерно 1038эрг/сек (около 10-6 её полного излучения в оптическом диапазоне). отдельные метагалактические источники излучают до 1045эрг/сек, что близко к мощности их оптического излучения. Такие объекты, называются радиогалактиками, представляют собой, как правило, гигантские сфероидальные весьма массивные звёздные системы. Интерференционные наблюдения показывают, что области оптического излучения и радиоизлучения метагалактических объектов не совпадают в пространстве: обычно последние локализуются в двух симметрично расположенных по отношению к оптическому центру облаках, удалённых от этого центра на расстояние в десятки тысяч парсек . В ряде случаев в оптическом центре радиогалактики наблюдается источник весьма малых угловых размеров (<<1¢¢), поток радиоизлучения от которого довольно быстро меняется со временем. Это свидетельствует о продолжающейся активности галактических ядер, выбрасывающих вещество, из которого образуются радиоизлучающие облака. Теория излучения радиоисточников была предложена (1950) шведским учёными Х. Альфвеном и Н. Герлофсоном и подробно разрабатывалась советскими учёными В. Л. Гинзбургом и И. С. Шкловским. Согласно этой теории, многочисленные предсказания которой были полностью подтверждены последующими наблюдениями, К. р. возникает при движении быстрых, т. н. релятивистских электронов в магнитных полях (синхротронное излучение ). Применение этой теории к конкретным метагалактическим источникам показывает, что в них содержится гигантское количество релятивистских частиц, суммарная энергия которых доходит до 1060эрг, что сравнимо с энергией гравитационной связи галактики. Эти частицы генерируются в области галактических ядер и выбрасываются оттуда во время взрывов.
В 1965 в США на сантиметровом диапазоне было обнаружено т. н. «реликтовое» излучение метагалактического фона. Оно характеризуется планковским спектром с температурой около 3 К. Своё название оно получило потому, что его кванты были излучены Вселенной на ранней стадии её развития. Тогда ещё не было ни галактик, ни звёзд. Вселенная в эту эпоху представляла собой водородную плазму с температурой 4000 °С.
Наряду с метагалактическими источниками наблюдаются также галактические источники К. р. Это – преимущественно особые туманности – остатки вспышек сверхновых звёзд (например, Крабовидная туманность ). Излучение в этом случае также является синхротронным. Кроме того, в Галактике (а также в ближайших галактиках, например в Магеллановых Облаках) наблюдаются источники теплового радиоизлучения. Последними являются межзвёздные облака ионизованного газа и обычные туманности галактические . Спектр этого излучения отличен от синхротронного, «тепловые» источники наблюдаются преимущественно на сравнительно коротких волнах. В 1937 Дж. Белл и др. (Великобритания) обнаружили совершенно новый тип радиоисточников, получивших название пульсары . Вскоре выяснилось, что пульсары – это сильно намагниченные, быстро вращающиеся нейтронные звёзды, образовавшиеся после взрывов сверхновых звёзд. Все упоминавшиеся выше источники К. р. характеризуются непрерывным спектром. Наряду с этим в ряде случаев наблюдаются отдельные спектральные радиолинии, причём как в излучении, так и в поглощении. Наиболее важной из них является линия водорода с длиной волны 21 см. Существование этой линии впервые было теоретически предсказано голландским учёным Х. ван де Холстом в 1944. Она была открыта в 1951 (американскими астрономами Х. Юэном, Э. Перселлом), и её наблюдения стали неиссякаемым источником сведений для различных астрономических исследований. В 1949 Шкловский предсказал новый класс межзвёздных молекулярных линий, в частности линию OH с длиной волны 18 см. Эта линия открыта только в 1963. В 1966 на этой волне открыты источники радиоизлучения нового типа с огромной яркостью. Излучение таких источников имеет мазерную природу (см. Мазер ). Вскоре были открыты ещё более интенсивные мазерные космические источники на волне 1,35 см в линии паров воды. В настоящее время (70-е гг. 20 в.) средствами радиоастрономии обнаружено свыше 10 межзвёздных молекул, в том числе таких многоатомных, как аммиак, спирт и муравьиная кислота. В 1962 советский астроном Н. С. Кардашев обосновал возможность наблюдений в радиодиапазоне линий высоковозбуждённых атомов межзвёздного водорода, которые вскоре были открыты. Наблюдения этих линий весьма полезны при анализе физических условий в межзвёздной среде.
В конце 60-х гг. были получены первые результаты наблюдений сверхдлинноволнового (длины волн порядка километров) К. р. с искусственных спутников Земли, а также субмиллиметрового К. р. Расширение спектрального диапазона ещё больше увеличивает возможности радиоастрономии.
Лит.: Каплан С. А., Элементарная радиоастрономия. М., 1966; Kraus J. D., Radio astronomy, N. Y. – [a. o.], 1966.
И. С. Шкловский.
