Для чего имитируют условия космического полета?

Ответ на этот вопрос очень прост. Имитировать условия космического полета необходимо для испытания материалов и оборудования, для проверки правильности их подбора и расчета и определения их пригодности для космоса, а также для тренировки людей, которые будут участвовать в космическом полете. Имитаторы условий космического полета очень разнообразны по своим размерам: это может быть и барокамера высотой 36 м, в которой испытывают целые космические корабли в Центре пилотируемых космических кораблей в Хьюстоне (штат Техас), и «водородная пушка» в Исследовательском центре НАСА в Эймсе (штат Айова), которая представляет собой особую конструкцию аэродинамической трубы (рис. 37). В последней поток водорода со скоростью 48000 км/час обтекает макет космического корабля. Таким способом можно имитировать условия вхождения космического корабля в атмосферу некоторых планет, таких, как Марс и Юпитер. Эту пушку можно использовать и для изучения того, как влияет на различные материалы бомбардировка микрометеоритными частицами.

Огромное количество имитаторов различного типа позволяет с определенной степенью точности воспроизводить отдельные параметры космического пространства.

Рис. 36. Установка для исследования проблем прилунения в Научно-исследовательском центре Лэнгли, позволяющая имитировать лунное притяжение, которое составляет шестую часть земного притяжения. С помощью этой установки космонавты учатся маневрировать макетом лунного модуля корабля «Аполлон»

Рис. 37. Водородная пушка – аэродинамическая труба, в которой поток водорода несется со скоростью 48000 км/час. С помощью этой установки можно имитировать условия вхождения космического корабля в атмосферу различных планет, а также бомбардировку образцов материалов микрометеоритными частицами

Однако нет такого устройства, в котором можно было бы полностью имитировать сразу все условия космического пространства. Нетрудно понять, почему такой имитатор невозможен в действительности, да и просто не нужен. Можно ли, например, сознательно облучить космонавта дозой радиации, которая возможна в космосе, предельно сократив, таким образом, допустимую для человека дозу? Невозможно также построить большую барокамеру, создав в ней характерное для космоса разрежение до 1•10^-16 мм рт. ст. До сих пор в таких больших камерах удавалось в лучшем случае создать давление порядка 1•10^-6 мм рт. ст., что соответствует приблизительно высоте 330 км над Землей. Однако такое разрежение вполне достаточно для испытаний большинства узлов космического корабля. Ряд ограничений накладывается основными законами физики. Так, условия невесомости, за исключением очень коротких промежутков времени (объяснение этому будет дано ниже), невозможно создать в гравитационном поле Земли.

В заключение можно сказать, что имитаторы космических условий позволяют экономить время и средства при разработке космических кораблей, скафандров и стартовых двигателей. Они также знакомят космонавтов с динамикой и условиями будущих полетов и дают им возможность отправляться в эти полеты хорошо тренированными и на надежно работающих кораблях.

Далее…