Большая Советская Энциклопедия (ОР) - БСЭ БСЭ

  Время активного функционирования на орбите, численность экипажа, параметры орбиты, масса и габариты О. с. зависят от её назначения. Конструкцию О. с. в основном определяет выбранный способ её сборки. Возможны два способа. В первом случае станция полностью собирается на Земле и выводится одной ракетой-носителем на орбиту ИСЗ, готовая к выполнению задач. Масса и объём О. с. ограничены энергетическими возможностями ракеты-носителя, поэтому способ пригоден для сборки О. с. до нескольких десятков т (например, «Салют», «Скайлэб»). При втором способе сборка осуществляется на околоземной орбите из нескольких самостоятельных блоков, секций, элементов или космических кораблей, которые выводятся несколькими ракетами-носителями. О. с. готова к выполнению всего комплекса возлагаемых на неё задач после окончательной сборки и проверки на орбите. Способ позволяет создавать станции любой необходимой массы и объёма, различных размеров, с использованием для вывода на орбиту элементов существующими ракетами-носителями, что приобретает особенно большое значение при запуске О. с. к Луне и др. планетам Солнечной системы. Неудачный запуск одного из блоков в этом случае не срывает выполнение программы создания О.с. В обоих случаях экипаж может быть выведен на орбиту на борту станции (или её элемента) или доставлен на О. с. транспортными кораблями, которые по мере необходимости запускаются с наземных космодромов, сближаются со станцией и стыкуются с ней.

  Полёт О. с. с космонавтами на борту требует решения следующих проблем: преодоление длительного воздействия невесомости на организм человека, защита от радиации и микрометеоров, обеспечение надёжности и достаточного ресурса работы бортовых систем и аппаратуры и др.

  Продолжительность пребывания космонавтов на О. с. со сменяемыми экипажами составляет несколько недель или месяцев (например, 3-й экипаж «Скайлэба» работал на орбите в течение 84 сут). На борту О. с. создаются условия для нормальной жизнедеятельности и проведения ряда научных экспериментов, в том числе медико-биологических, позволяющих исследовать приспосабливаемость человека к условиям невесомости. С этой целью применяются велоэргометр, «бегущая дорожка», нагрузочные костюмы и др. При более продолжительных полётах эта проблема может решаться др. способами, например возможно создание т. н. искусственной частичной гравитации путём вращения О. с. или определенных её элементов относительно центра тяжести.

  Существенное значение особенно при длительных полётах приобретает обеспечение защиты экипажа от космической радиации. Применяется пассивная защита, осуществляемая экранированием отсеков станций материалами, способными поглощать опасные для организма заряженные частицы, и активная — основана на возможности изменения направления потока заряженных частиц под воздействием электростатических или электромагнитных полей.

  Противометеорная защита (применительно к околоземным О. с.) решается с помощью выносных экранов; для обшивки корпуса используют материалы с хорошими противоударными свойствами (например, Ti, Mg, Be), делают многослойную обшивку с промежутками между слоями. Перспективно покрытие корпуса самогерметизирующимися материалами.

  Решение задач, связанных с проблемой обеспечения надёжности и ресурса работы бортовых систем и аппаратуры, особенно при длительном активном существовании О. с., начинается на Земле в условиях, максимально приближающихся к условиям космичесеого полёта (см. Космического полёта имитация). Все системы и аппаратура проходят длительную и тщательную отработку на Земле.

  С расширением границ освоения космического пространства сфера действия О. с. качественно изменяется. Например, создание окололунных О. с. (предложенных Ю. В. Кондратюком) с практически неограниченным сроком существования на орбите, выполняющих роль баз снабжения, облегчит полёты космических кораблей к др. планетам Солнечной системы.

  Лит.: Циолковский К. Э., Собр. соч., т. 1—4, М., 1951—64; Кондратюк Ю. В., Завоевание межпланетных пространств, 2 изд., М., 1947; От космических кораблей к орбитальным станциям, 2 изд., М., 1971; «Салют» на орбите, М., 1973; Ордвей Ф. И., История, эволюция и достоинства проектов орбитальных станций, выдвигавшихся в США и Западной Европе, в сборнике: Из истории авиации и космонавтики, в. 17—18, М., 1972.

  Г. А. Назаров.

Орбитный указатель

Орби'тный указа'тель, один из антропологических признаков, характеризуемый процентным отношением высоты орбиты (глазного отверстия на черепе человека) к её ширине. Принята следующая рубрикация: при О. у. до 75,9 — низкие орбиты (хамэконхия), от 76,0 до 84,9 — средние (мезоконхия), 85,0 и выше — высокие (гипсиконхия). Высокие орбиты характерны для большинства монголоидов, очень низкие — для тасманийцев и меланезийцев; у женщин ширина орбиты заметно меньше, чем у мужчин, хотя по высоте это различие менее выражено; у детей О. у. выше и относительный размер орбит больше, чем у взрослых, и т.д.

Орбиты искусственных космических объектов

Орби'ты иску'сственных косми'ческих объе'ктов, траектории движения космических аппаратов (КА). Отличаются от орбит небесных тел естеств. происхождения главным образом наличием активных участков, на которых КА движется с включенным реактивным двигателем. Часто, однако, под О. и. к. о. понимают лишь участки пассивного (с выключенным двигателем) полёта. Орбиты КА изучаются в астродинамике.

  По характеру движения КА вблизи исследуемого небесного тела различают орбиты пролёта, спутниковые орбиты, орбиты посадки (жёсткой и мягкой). По орбите пролёта КА движется с гиперболической скоростью относительно исследуемого небесного тела и после сближения с этим телом покидает его окрестность (см. Космические скорости). Коррекция орбиты пролёта реактивными импульсами производится обычно до момента сближения, на участке же сближения коррекция, как правило, не производится, и КА совершает пассивный полет. Спутниковые орбиты КА характеризуются эллиптическими скоростями движения относительно исследуемого небесного тела. Для вывода КА на спутниковую окололунную или околопланетную орбиту необходимо уменьшить скорость КА при сближении с небесным телом до эллиптической, что достигается реактивным торможением КА. Для жёсткой посадки КА на поверхность небесного тела характерна большая относительная скорость КА в момент соприкосновения с поверхностью небесного тела. В результате жёсткой посадки КА, как правило, разрушается. Орбиты жёсткой посади являются частными случаями орбит пролёта или спутниковых орбит, когда часть орбиты проходит под поверхностью небесного тела и столкновение с этой поверхностью прекращает движение КА. Мягкой посадкой называется такая, при которой относительная скорость KA в момент контакта с поверхностью небесного тела не достигает значений, приводящих к разрушению КА. Мягкая посадка обеспечивается тормозящей реактивной тягой на участке спуска КА или парашютной системой, если небесное тело имеет достаточно плотную атмосферу.

  Орбиты КА выбираются и рассчитываются заранее, в соответствии с задачами, которые решаются при запуске КА. При выборе орбит КА большую роль играют вопросы экономного расхода горючего и увеличения полезного веса КА, поэтому стремятся максимальным образом использовать силу тяготения исследуемого тела для изменения траектории в нужном направлении. Примером такого рода является полёт автоматической межпланетной станции (АМС), выведенной на орбиту 4 октября 1959 третьей советской космической ракетой. В момент сближения с Луной АМС прошла на расстоянии 6500 км от поверхности Луны и сфотографировала её обратную сторону; под действием притяжения Луны её траектория изогнулась и АМС возвратилась к Земле со стороны Северного полушария. Пройдя на расстоянии 4700 км от поверхности Земли, АМС передала снимки на Землю.

  Так как КА имеют малые размеры и массы, то на их орбиты наряду с силами тяготения заметно влияют сопротивление атмосферы (Земли или планет) и световое давление, которые практически не влияют на движение естественных небесных тел. В движении искусственных спутников Земли (ИСЗ) наиболее заметны возмущения от сопротивления атмосферы и от сжатия Земли. Под действием сопротивления атмосферы орбита постепенно уменьшается в размерах — происходит вековое уменьшение большой полуоси и эксцентриситета таким образом, что высота перигея орбиты уменьшается во много раз медленнее, чем высота апогея. Следствием уменьшения размеров орбиты является уменьшение периода обращения ИСЗ вокруг Земли и ускорение видимого движения ИСЗ. Эти изменения орбиты происходят тем быстрее, чем ближе орбита к поверхности Земли. При высоте круговой орбиты порядка 150—160 км и ниже изменения настолько быстры, что ИСЗ не успевает сделать полного оборота и падает на Землю. Сжатие Земли вызывает два основных эффекта в движении ИСЗ: вращение плоскости орбиты ИСЗ вокруг оси Земли, происходящее в направлении, обратном движению ИСЗ (попятное движение линии узлов орбиты), и вращение самой орбиты в её плоскости (движение линии апсид). Скорость движения линии узлов равна нулю, если плоскость орбиты перпендикулярна к плоскости земного экватора. Направление движения линии апсид зависит от наклона орбиты к плоскости экватора и совпадает с направлением движения ИСЗ в орбите, если наклон орбиты i < 63°26'; если наклон больше этого значения, то линия апсид движется в направлении, обратном направлению орбитального движения спутника.