Фундаментальные исследования
Получаемые из космоса фундаментальные данные чрезвычайно важны для понимания глубинных космических процессов и их влияния на Землю. Возможность внеатмосферных наблюдений чрезвычайно важна для астрономических исследований. Земная атмосфера, состоящая из азота, кислорода и других газов, сильно поглощает излучение звезд, и наземные телескопы могут наблюдать его в узких спектральных окнах прозрачности. Между тем звезды излучают в очень широком электромагнитном диапазоне. Излучение горячих звезд имеет максимум в ультрафиолетовой области спектра, а в видимой области находится лишь его ничтожная часть. Понимание многих процессов возбуждения атомов в звездах и туманностях было часто гипотетическим из-за отсутствия данных об излучении звезд в этом диапазоне, получаемых только в результате космических наблюдений.
Магнитное поле является одной из важных характеристик планет. Его взаимодействие с потоком заряженных частиц, летящих от Солнца, приводит к появлению таких природных явлений, как полярное сияние, магнитные бури. Поэтому исследование магнитного поля как с практической, так и с чисто научной точки зрения является весьма актуальным. Полученные данные позволяют моделировать магнитогидродинамические процессы при таких явлениях в ионосфере, как магнитные бури.
Полеты космических аппаратов к телам Солнечной системы обусловили мощный прорыв в развитии исследований. Раньше планеты изучали только астрономы, теперь в этом активно участвуют также геологи, геохимики, геофизики и специалисты из многих иных областей. Формируется новый комплекс наук, включающий в себя физику планетных недр, геологию и геохимию Солнечной системы, физику и химию планетных атмосфер, физику магнитосфер и комет, космогонию, астробиологию. Он смыкается с комплексом наук о Земле и планетной астрономией, а также с такими, казалось бы, далекими областями, как теории звездообразования и происхождения жизни.
Формулируя основные цели исследований планет и малых тел Солнечной системы, обычно выделяют три глобальные проблемы:
-
Современное состояние и предшествующая ему эволюция тел Солнечной системы,возможность прогнозирования их эволюции на будущие эпохи. Особый интерес с этой точки зрения представляют две планеты,наиболее похожие на Землю, — Венера и Марс.
-
Происхождение и ранние стадии эволюции Солнечной системы. Наиболее ценные новые данные ожидается получить в результате изучения Луны и малых тел Солнечной системы — астероидов, комет, малых спутников. Однако изучение больших планет (в том числе гигантов) тоже может внести существенный вклад в получение важных сведений.
-
Происхождение жизни. По мнению ученых, единственным местом в Солнечной системе, где к настоящему времени есть надежда найти следы внеземной жизни или признаки ее существования в далеком прошлом, является планета Марс.
В нашей стране последней проблеме в области космических исследований всегда уделялось большое внимание, было 
получено немало результатов, заслуживших мировое признание. Космические лучи, являясь потоком атомных ядер разных элементов буквальном смысле слова привносят на Землю «кусочки вещества» разных физических объектов галактического и внегалактического происхождения. Физика космических лучей — фундаментальная наука, породившая ряд новых направлений исследований. Их области по мере развития работ в космосе расширяются. Так, благодаря открытиям, сделанным при изучении взаимодействия космических лучей с атомными ядрами вещества, возникл а физика частиц высоких энергий. Теперь это самостоятельная область науки. С появлением КА исследование космических лучей породило физику околоземного космического пространства, тесно связанную с геофизикой и физикой магнитосферы. Результатом непрерывной регистрации космических лучей было открытие их генерации на Солнце во время вспышек. Изучение этого явления с помощью КА, а также исследование процессов распространения солнечных лучей в межпланетном пространстве стали составными частями физики Солнца и солнечно-земных связей.
Вывод Советским Союзом 4 октября 1957 г. искусственного спутника на орбиту вокруг Земли положил начало космической гонке, которая к настоящему времени достигла небывалых масштабов. На начальном ее этапе, проходившем в условиях «холодной» войны, главные побудительные причины, задававшие тон в этом марафоне, носили политический и военный характер. Престиж и безопасность (в широком понимании) государства — вот…
В 1993 г. фирмой Lockheed была начата программа создания семейства РН LLV (Lockheed Launch Vehicle) малой и средней грузоподъемности. Первый пуск первой РН этого семейства — двухступенчатой твердотопливной РН LLV-1 малой грузоподъемности после неоднократных задержек из-за различных неполадок был осуществлен в августе 1995 г., однако закончился неудачей. Характеристики РН LMLV таковы: LMLV-1 грузоподъемностью порядка 1,0…
Процессы реструктуризации аэрокосмической промышленности, происходящие за рубежом, направлены на достижение качественно нового состояния фирм, позволяющего не только выжить в условиях изменяющейся обстановки,но и обеспечить наращивание конкурентных возможностей на рынке космических товаров и услуг. Преимущества, получаемые фирмами в результате реструктуризации, можно условно выделить в четыре группы. Первая группа — текущая экономия на элементах постоянных издержек. Внутрифирменная…
Новые результаты, интересные с научной точки зрения и имеющие перспективу промышленного использования, получены в области биотехнологий. Благодаря выращиванию в космосе достаточно больших и совершенных монокристаллов протеинов значительно ускоряется определение трехмерной молекулярной структуры бел ков, что позволяет эффективно проводить работу по целенаправленной перестройке белков методами генной инженерии и значительно (в 3-5 раз) сокращать затраты времени и…
Более двадцати пяти лет назад в Семипалатинске был произведен первый энергопуск ядерного реактора ИВГ-1,с помощью которого была начата отработка конструкции ядерного ракетного двигателя. Уже тогда предполагали,что такой двигатель понадобится во время полета человека к Марсу. Позднее трудности с финансированием науки затормозили работу, но планируемая на 2017 г. экспедиция к Марсу оживила интерес к ядерному двигателю….
Выбор проектных характеристик космических радиолиний является сложной инженерной задачей и требует учета большого числа различных факторов, влияющих на энергетику радиолиний и качество передачи информации на требуемые дальности. Рассмотрим выражение, определяющее зависимость максимальной дальности связи D от параметров космической радиолинии, где Р — мощность передатчика; S6, S3 — эффективные площади бортовой и наземной антенн; hS —…
В резолюции № 41/65 Генеральной Ассамблеи ООН от 3 декабря 1986 г. были одобрены «Принципы, касающиеся дистанционного зондирования Земли (ДЗЗ) из космического пространства». Принципы определяют применимость международного права в отношениях субъектов и исключают наличие правового вакуума в их деятельности по дистанционному зондированию Земли. Такая деятельность осуществляется в соответствии с международным правом, включая Устав ООН, Договор…
Орбитальные средства в зависимости от их принадлежности условно могут быть разделены на несколько больших групп: гражданские КА, коммерческие КА и военные КА. Эти группы, в свою очередь, можно разбить на подгруппы КА по целевому назначению: КА связи, КА дистанционного зондирования Земли, КА навигационного обеспечения, К А метеорологического обеспечения, исследовательские и экспериментальные КА, пилотируемые КА, разведывательные…
Сети слежения за КА (наземные комплексы управления — НКУ, по отечественной терминологии командно-измерительные комплексы — КИК) начали создаваться за рубежом в конце 1950-х гг., с запуском первых КА США. До середины 1960-х гг. НКУ существовали только в США и в СССР. В дальнейшем НКУ были созданы другими странами, международными консорциумами и отдельными частными фирмами. В…
Одним из основных факторов, влияющих на эффективность использования космических систем, является их надежность. В период 1950-1980 гг. недостаточно высокий уровень надежности космических средств, прежде всего ракет-носителей и космических аппаратов, приводил к большому числу аварий и в значительной степени сдерживал развитие ракетно-космической отрасли, использование ее достижений в научных и прикладных програм-мах, развитие международного рынка космических изделий…