Космічна техніка та технології

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 зв’язок 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.

Рекомендована література

1. Фейербахер Б., Стоевер Х. До­­слідження та використання космосу. Сьогодні й завтра / Пер. з англ. К., 2012.
   Google Scholar Internet

Завантажити статтю