Космічна техніка та технології

Визначення і загальна характеристика

КОСМІ́ЧНА ТЕ́ХНІКА ТА ТЕХНОЛО́ГІЇ. Роз­виток космонавтики базується на за­стосуван­ні косміч. (ракетно-косміч.) техніки (К. т.) — сукупності засобів для дослідж. і викори­ста­н­ня косміч. простору (див. Космос) та для спо­стережень Землі. До них зараховують всі типи ракет-носіїв і косміч. апаратів, а також засоби назем. інфра­структури, оскільки вони забезпечують інж. та наук. під­тримку, керува­н­ня та звʼязок з косміч. апаратами та їх корис. навантаже­н­ням, фазу інтеграції та ви­пробувань косміч. апаратів, їхній запуск і роботу впродовж терміну актив. існува­н­ня (див. Космічний комплекс). Під косміч. технологіями за­звичай ро­зуміють технології, що використовують К. т., інформацію та інструментарій для забезпечен­ня косміч. спо­стережень, дослідж., на­да­н­ня послуг (телеко­му­нікації, навігація позиціонуван­ня), під­тримки управлін. рішень, забезпече­н­ня без­пеки й оборо­ни. У вузькому значен­ні — це тех­­но­ло­гії виготовле­н­ня ком­по­нен­тів К. т. (системи упр., дви­гуни, па­ливо, прилади, матеріали тощо).

Теор. основи роз­робле­н­ня К. т. закладені на поч. 20 ст. в працях К. Ціолковського, Ф. Цандера (обидва — Росія), Г. Оберта (народився в Румунії, працював пере­важно в Німеч­чині), Р. Ґод­дарда (США). Ві­домий де­­кількома ідеями, які пізніше було реалізовано (зокрема схема Мі­сяч. місії), й укр. вчений Ю. Кондратюк. Видат. кон­структором і організатором виробництва ракетно-косміч. техніки в СРСР, осново­положником практ. космонавти­ки був уродженець Житомира С. Корольов, зачинателем нових напрямів у ракетобудуван­ні — перший кер. Держ. КБ «Південне» (Дні­пропетровськ) М. Янгель, роз­робником балістич. ракет, фундатором амер. косміч. про­грами — В. фон Браун.

Основа до­ступу в космос — ракети-носії (найпоширеніші однораз. викори­ста­н­ня). За часів СРСР використовували сімейства косміч. ракет. комплексів «Союз», «Протон», «Зеніт», «Ци­­клон» (два остан­ніх роз­роблено та виготовлено в Дні­пропетров­ську). Сучасна модифікація ракети-носія «Зеніт-3SL» слугує основою між­нар. комерц. проекту викори­ста­н­ня мор. платформи (Sea Launch — мор. старт). Проект з назем. старту (Land Launch) реалізують за допомогою ракети-носія «Зеніт-3SLB». У рамках укр.-бразил. проекту для запуску з космо­дрому «Алкантара» роз­робляється сучасна модифікація ракети-носія «Циклон-4». Серед найві­доміших амер. серій ракет. комплексів — «Дельта», «Атлас», «Титан». Сімей­ства «Аріан-4» та «Аріан-5» — лідери з комерц. викори­ста­н­ня та основа до­ступу в космос для європ. країн. Японія створила Н-серію, Китай — «Лонг Марч». Китай. місія «Шенжоу» довела можливість запуску в космос лю­­дей. Країнами-роз­робниками ракет-носіїв також є Індія, Ізраїль, Іран та Пд. Корея. У 1970–80-х рр. у США здійснювалася про­грама «Спейс Шаттл» («Кос­­мічний човник»), за допомогою якої до­ставляли великі ванта­жі, зокрема й косміч. теле­скоп «Габбл», виконали 24 місії «Спей­­с­леб», значну кількість польотів на Між­нар. космічну станцію. Остан. запуск шат­тла «Атлантіс» завершив еру екс­плуатації носіїв багатораз. викори­ста­н­ня.

На поч. 21 ст. набуло роз­витку за­стосува­н­ня ракет-носіїв легкого класу як дешевого та ефектив. засобу виведе­н­ня на орбіту невеликих корис. вантажів. У цьому секторі роз­роблень К. т. поряд з косміч. агентствами ак­­тивну участь беруть і приватні компанії. Зокрема амер. «Orbi­­tal Sciences Corporation» створила ракету-носій «Антарес» (2011), Європ. космічне агентство — «Вега» (2012). У виробництві цих засобів брали участь фахівці КБ «Пів­ден­не» та Пів­ден­ний машинобудівний завод (Дні­про­петровськ). Загалом роз­робни­ками та користувачами К. т. та технологій нині є понад 40 країн світу. Україна володіє за­мкненим циклом роз­робле­н­ня, запуску та екс­плуатації на орбіті косміч. апаратів, США, РФ та Китай — повним циклом, який включає також космо­дроми та засоби пілотов. польотів.

У Дні­пропетровську за роки незалежності України виготовлено бл. 400 кос­міч. апаратів різного при­значе­н­ня. Провід. укр. під­приємством зі створе­н­ня систем упр. для ракет-носіїв, косміч. апаратів і мо­­дулів орбітал. станцій є Харків. НВО «Хартрон». Працюють ще понад 30 укр. під­приємств косміч. галузі, які роз­робляють різноманітні служб. системи та прилади для виробів К. т. Серед них — ЦКБ «Арсенал» (Київ), ВО «Київ­­прилад», Радіотехнічних вимі­рювань Науково-дослідний ін­ститут, Технології приладобу­дува­н­ня Науково-дослідний ін­ститут (обидва — Харків). Наук. під­тримку проектів забезпечує низка ін­ститутів НАНУ та ДКАУ, зокрема Космічних досліджень Ін­­ститут (Київ). Від 1995 виходить ж. «Космічна наука і технологія».

Роз­виток сучас. К. т. гальмується унаслідок високої вартості запуску косміч. апаратів. Нові орієнтири у викори­стан­ні космосу та можливості ринків залежать від нових технол. здобутків у роз­­роблен­ні косміч. засобів. Сучас­ні космічні системи будують з роз­поділеною арх-рою та вбудованими засобами для обробле­н­ня інформації; про­грамне забезпече­н­ня ві­ді­грає ключову роль в проектуван­ні та роботі кос­міч. апарату та назем. систем. Типовими прикладами нових тех­нологій, що мають високий потенціал практич. викори­ста­н­ня, є плазм. двигуни, нові композитні матеріали, мікромініатюрне обладна­н­ня, електрон­но-керов. антени, атомні годин­ники висо­кої точності тощо. Окрім за­стосува­н­ня нових технологій про­грес сучас. К. т. забезпечується специфіч. заходами з систем. інженерії, менеджменту проекту та гарантува­н­ня якості виробів.

Літ.: Фейербахер Б., Стоевер Х. До­­слідже­н­ня та викори­ста­н­ня космосу. Сьогодні й завтра / Пер. з англ. К., 2012.

О. П. Федоров

Завантажити статтю