на каком расстоянии находится космическая станция

Почему МКС находится на высоте именно в 400 км, а не больше или меньше?

Недавно один из подписчиков нашего телеграм канала задал мне следующий вопрос:

Почему орбита МКС находится именно на расстоянии около 400 км от земли? Почему не 600 км, или 1000, или 300 км.?

В течение последних 10 лет орбита Международной Космической Станции поддерживается на высоте 390-420 км с небольшими отклонениями. Дело в том из-за трения об атмосферу, хоть и очень разрежённую, станция всё время замедляется и снижается. Поэтому каждые несколько месяцев приходится включать двигатели и поднимать орбиту. Но почему не держать её в другом диапазоне?

Для этого есть целый спектр причин от чисто технических до финансовых, и именно орбита на высоте около 400 км является оптимальной с учётом всех их.

Два основных критерия для выбора высоты орбиты МКС это стоимость эксплуатации станции на ней и способность того или иного корабля подняться на необходимую высоту. Так, когда астронавты доставлялись на МКС шаттлами, орбиту станции поддерживали на высоте 320-360 км потому, что шаттл просто физически не мог достигнуть высоты в 400 км, неся максимальную полезную нагрузку. А вот для используемых сейчас кораблей «Союз» и «Crew Dragon» полёт на высоту 400 км не проблема.

С точки зрения стоимости эксплуатации станции: чем ниже орбита, тем дешевле обходится каждый полёт к МКС, но, одновременно с этим, чем ниже орбита, тем сильнее трение об атмосферу, а значит станция быстрее тормозит и необходимо чаще корректировать её орбиту. Частые корректировки орбиты, в свою очередь, требуют больших затрат топлива, которое также на станцию ещё нужно поднять, что снова-таки стоит недёшево. В результате с точки зрения затрат на полёты и корректировки орбиты высота в 400 км является оптимальной.

Кроме того, чем ниже орбита, тем большую опасность представляют поломки двигателей, при помощи которых корректируют орбиту. На высоте 300 км их могут просто не успеть починить, прежде чем станция безвозвратно свалится в атмосферу. Подобные поломки случались пару раз за историю МКС и запас высоты позволял либо спокойно провести ремонт, либо подготовить коррекцию орбиты при помощи пристыкованных кораблей или маневровых двигателей станции.

Исходя из всего вышесказанного получается, что орбита на высоте около 400 км оптимальна по всем пунктам: затраты минимальны, угрозы невелики и есть все условия для проведения экспериментов. Поднятие орбиты МКС выше не принесёт никакой пользы науке, но будет стоить огромных денег.

Также начиная с высоты в 500 км резко возрастает уровень космической радиации, поднятие МКС на такую высоту будет нести вред для здоровья астронавтов и работоспособности оборудования. Придётся создавать на станции дополнительную защиту от радиации, что потребует финансовых вложений соизмеримых со строительством новой станции.

Автор: Фёдор Карасенко.

Ставьте палец вверх, чтобы видеть в своей ленте больше статей о космосе и науке!

Подписывайтесь на мой канал здесь, а также на мои каналы в телеграме и на youtube . Там вы можете почитать большое количество интересных материалов, а также задать свой вопрос. Поддержать наш канал материально можно через patreon .

Источник

Как летает МКС. Вопросов больше, чем ответов

Особенность термосферы в том, что температура с высотой повышается и при этом может значительно колебаться. Выше 500 км возрастает уровень солнечной радиации, который может запросто вывести из строя технику и негативно повлиять на здоровье космонавтов. Поэтому МКС выше 400 км не поднимается.

По словам самих космонавтов, на высоте 400 км, на которой летает МКС, температура постоянно меняется в зависимости от светотеневой обстановки. Когда МКС находится в тени, температура за бортом опускается до –150°, а если она под прямыми лучами солнца, то температура повышается до +150°. И это уже даже не парилка в бане! Как при такой температуре космонавты вообще могут находиться в открытом космосе? Неужели их спасает супер термокостюм?

Какая температура внутри МКС?

Как влияет радиация на космонавтов в МКС?

Как влияет космическая пыль и мусор на МКС?

Почему МКС не падает?

Откуда на МКС электроэнергия?

Как происходит стыковка МКС с кораблями?

Совершенно не понятно, как на такой безумной скорости удается состыковать МКС с кораблями, посылаемыми с Земли? Это же колоссальный и просто фантастический труд! Мне не удалось найти внятного этому объяснения. Если кто-то знает об этом, пожалуйста, поделитесь информацией. Очень интересно. И вообще, если у вас есть еще интересная информация о работе космической станции, пишите об этом.

Для написания статьи использовались следующие материалы:

Источник

На каком расстоянии находится МКС от Земли: километры до космической станции

Расстояние от Земли до МКС – вариативная цифра, значение которой постоянно меняется. Высота, на которой летает от Земли космическая станция, может показаться незначительной, если учесть, какие расстояния отделяют от планеты ближний и дальний космос. Однако расстояние от нашей планеты до станции МКС – не случайная величина. Ее выбирали с учетом отдельных обстоятельств, целесообразности, экономии и средств, также были приняты во внимание особенности атмосферы Земли, способной тормозить движение по орбите.

Что такое космическая станция

Чтобы понять, почему именно такое расстояние до МКС от Земли в километрах было выбрано при ее создании, нужно немного знать историю проекта. МКС, или International Space Station, – это совместное многоцелевое начинание с участием 14 мировых государств – Российской Федерации, американского континента (США и Канады), Японии, стран Скандинавии, европейских – Франции, Бельгии, Испании, Нидерландов и ФРГ.

Англия и Бразилия, анонсировавшие поддержку стартапа в начале проекта, впоследствии отказались от него. Приведем некоторые факты из истории МКС:

Спустя 4 года после заключения соглашения о сотрудничестве, после преодоления многочисленных бюрократических препон и откровенного недоброжелательства в адрес российской стороны, космический проект наконец был принят обеими сторонами.

Конфигурация нового совместного проекта предполагалась к исполнению в виде двух сегментов – американского и сделанного Россией.

Причем последний предлагался к самостоятельному осуществлению, а в американском участвовали японцы, канадцы, испанцы и бельгийцы, страны Скандинавии, Бразилия.

Этапы создания МКС: таблица событий

Колоссальный орбитальный комплекс создавался с учетом нескольких существенных моментов: ограниченности выделенных некоторыми западными странами средств и постоянных изменениях в их планах, которые вносились иногда из исключительно политических соображений.

Это была наглядная демонстрация желания людей науки работать над совместным освоением космоса в интересах всего человечества и амбиций политиков, для которых эти амбиции были важнее, а противостояние оказалось выгодным. В целом, станция создавалась обоюдными усилиями, но нагляднее это продемонстрировано в таблице ниже.

В 2016 году Международная космическая станция в 100000 раз совершила виток вокруг планеты.

Россия планирует один из модулей заменить на «Пирс», доставив 2 модуля, а затем еще 2 НЭМ, хотя и были заявления о прекращении российского участия в разработке проекта. МКС планируется оставить на земной орбите до 2024 года, а затем провести затопление в тихоокеанских водах.

На какой высоте летает МКС

Впервые озвученная дистанция до МКС в км не вселяет энтузиазма в сторонников планомерного освоения Вселенной и читателей научно-фантастических романов, привычно оперирующих понятиями «световой год» и «парсек».

Это нестабильная величина, которая изменяется в зависимости от обстоятельств. Однозначно ответить, на каком расстоянии находится МКС от Земли, не представляется возможным. Но при этом данная цифра колеблется в определенных рамках.

Создатели проекта уверены, что такого расстояния вполне хватает для проведения научных экспериментов исследователями, постоянно присутствующими в космическом пространстве. Они мотивируют это следующими факторами:

Полет проходит на высоте от 340 до 400 км. Именно таким цифрам соответствуют минимальная и максимальная дистанции от поверхности Земли, несмотря на то, что здесь все еще присутствуют частицы разреженной земной атмосферы, тормозящие полет орбитальной станции.

С борта МКС можно в режиме онлайн смотреть видео, специально установленная наружная камера ведет постоянную трансляцию. Те, кому интересно, могут увидеть, как выглядит Солнце в практически безатмосферном пространстве, а также наблюдать за звездами и спутником Земли.

Не прибегая к камере, можно заметить станцию с поверхности планеты. Для этого во Всемирной информационной сети есть специальные ссылки с указанием времени прохождения над земными сегментами.

Но это можно сделать только при чистом небе и ночью, да и без должного опыта найти на небе светящуюся точку будет несколько затруднительно. А многочисленные фото, размещенные в средствах массовой информации, не передадут очарования космоса и его довольно опасной для человека атмосферы.

Хотя сделать их на такой дистанции – это уже большое достижение. И оно стало возможным только благодаря талантливым людям, сумевшим разработать аппаратуру, которая способна безупречно работать на высоте 340–400 километров от Земли.

Смотрите видео на эту тему.

Причины изменения расстояний

На вопрос, сколько же все-таки километров составляет дистанция от Земли до МКС в данный конкретный отрезок времени, можно ответить только среднеарифметическим значением. Это 370 километров. Максимум, которого достигает орбитальная станция – 400 км, минимум – 340, а среднее расстояние составляет 370 км.

Исследователи космоса отмечают, что изменение расстояния необходимо периодически осуществлять, потому что на минимальном станцию тормозит влияние земной атмосферы.

Если бы она перманентно находилась на высоте в четыре сотни километров, такое торможение практически отсутствовало бы. Но МКС проектировалась с учетом существующих на тот момент средств доставки.

С тех пор многое изменилось:

В заключение

Парадоксально, но некоторые достижения ХХ века человечество все еще не перекрыло. Когда в 1966 году «Джемини-11» достиг высоты в 1372 км, никому и в голову не приходило, что в новом столетии это все еще будет максимум, которого удалось человечеству достичь по дороге к освоению космического пространства.

Только на высоте 12756 км достигается расстояние, равное земному диаметру, на 36 тыс. км наступает вхождение в геостационарную орбиту, а на 90 тыс. км начинается ударная волна, образованная столкновением солнечного ветра и магнитного поля Земли.

Даже 1372 км, на которые удалось проникнуть созданию человеческого ума – это не Космос, потому что он по-настоящему начинается на 100-тысячной высоте. И прежде чем это расстояние будет преодолено, потребуется не один год исследований и наблюдений, орбитальных станций и починок в атмосфере, которую некомпетентные СМИ позиционируют как открытый космос.

Источник

Космический странник: как появилась МКС и кто ей владеет

Во время обследования сегмента Международной космической станции (МКС) космонавты выявили новые несквозные трещины. Их нашли в первом и самом старом модуле станции «Заря». Об этом в интервью РИА «Новости» сообщил генконструктор Ракетно-космической корпорации «Энергия», руководитель полета российского сегмента МКС, космонавт, дважды Герой СССР Владимир Соловьев.

Специалист заявил, что трещины могут в дальнейшем расшириться. В этом году МКС исполняется 23 года. Это самый дорогой и амбициозный проект в области пилотируемой космонавтики. С 1998 года МКС располагается на земной орбите, ее использует научная общественность многих стран, чтобы проводить исследования в космической сфере. Для ученых станция имеет колоссальное значение. Но что нам известно о станции?

На какой высоте находится станция?

Станция МКС — это международная пилотируемая станция, которая находится на земной орбите и используется в качестве исследовательского комплекса в условиях открытого космоса. МКС была создана в 1998 году. Тогда состыковали ее первые модули. Участниками этого проекта являются несколько стран: Россия, США, несколько стран ЕС, Япония и Канада.

Высота орбиты МКС колеблется от 330 до 430 км над поверхностью Земли. Среднее расстояние от Земли до МКС составляло 418 км, но 21 января 2021 года оно увеличилось на 1,25 км. 12 марта 2021 года высоту увеличили еще на 450 метров. Сейчас средняя высота орбиты составляет 419,7 км над поверхностью Земли.

Высота орбиты изменяется благодаря работе собственных двигателей станции или воздействию силовых агрегатов пристыкованных грузовых кораблей. Скорость МКС постоянно уменьшается, и орбита снижается, поэтому ее необходимо корректировать. Это происходит из-за влияния земной гравитации и трения атмосферы.

Характеристики станции

Структура станции

Принцип строения МКС — модульный. На Земле собираются готовые блоки, они доставляются на орбиту, там их пристыковывают к станции. Станция состоит из 15 основных основных модулей: пяти российских («Заря», «Рассвет», «Звезда», «Поиск», «Пирс»); семи американских («Юнити», «Дестини», «Транквилити», «Квест», «Купола», «Гармония», «Леонардо»); европейского «Коламбус»; японского «Кибо»; экспериментального жилого модуля BEAM, созданного частной компанией Bigelow Aerospace. Также в ее составе есть несколько второстепенных модулей.

Экипаж МКС максимально может состоять из шести человек – на такое количество человек рассчитаны системы жизнеобеспечения станции. Но в связи с прекращением программы полетов управляемых шаттлов максимальную численность экипажа снизили до пяти человек. Дело в том, что российский пилотируемый корабль «Союз МС» может вмещать всего трех пилотов, а новый пассажирский корабль Crew Dragon – только двух. Поэтому там прибывать одновременно могут пять членов экипажа.

Что делают космонавты на МКС?

Космонавты МКС поддерживают статус постоянного пребывания человека в космосе. Помимо этого, одной из основных задач создания станции было проведение научных опытов в условиях естественной невесомости и отсутствия земной атмосферы.

На МКС проводят эксперименты в области биологии, физики, астрономии, космологии и метеорологии. Это делают с помощью оборудования, которое расположено в научных модулях станции. Например, на протяжении многих лет космонавты пытаются выращивать в условиях космоса различные растения, успеха в чем еще никто не достиг.

Также есть часть опытов, которые проводят при наличии вакуума, то есть в открытом космосе с помощью оборудования, закрепленного на внешней обшивке МКС.

Чья была идея создать МКС?

Изначально МКС создавали как противовес советской станции «Мир», поэтому ее первыми разработчиками были страны Запада и Япония. В 1984 году, в самый разгар Холодной войны, о проекте под кодовым названием Freedom («Свобода») заявил президент США Рональд Рейган.

Однако проект был слишком дорогой даже для богатых стран, а в начале 90-х годов поменялась политическая ситуация в мире. Россия же планировала построить станцию «Мир-2», но столкнулась с финансовыми проблемами. Тогда страны приняли решение объединить усилия. 17 июня 1992 года Российским космическим агентством и NASA было заключено соглашение о совместном исследовании космоса.

Идея строительства МКС возникла в рамках программы «Мир – Шаттл». 2 сентября 1993 года правительства России и США сообщили о совместном создании орбитальной станции, которая получила свое сегодняшнее название. В 1995 году утвердили эскиз станции, а через год – конфигурацию МКС.

Экипаж первой постоянной экспедиции

В 1998 году запустили первый модуль Международной космической станции. С помощью ракеты «Протон-К» на орбиту вывели российский грузовой блок «Заря». Спустя две недели к нему пристыковали американский модуль «Юнити», до сих пор отвечающий за стыковку с МКС всех космических кораблей. 10 декабря 1998 на борт станции ступили космонавт Сергей Крикалев (Россия) и астронавт Роберт Кабан (США).

В 2000 году продолжили собирать станцию. Российский сегмент МКС дополнился служебным модулем «Звезда», он на ранних стадиях отвечал за жизнеобеспечение станции. Потом на МКС доставили экипаж первой постоянной экспедиции в составе космонавтов Сергея Крикалева, Юрия Гидзенко (Россия) и астронавта Уильяма Шепарда (США).

Сборка модулей МКС

В 2001 году к МКС пристыковали научную лабораторию «Дестини» (США), робота-манипулятора «Канадарм2» (Канада) и шлюзовые отсеки «Квест» (США) и «Пирс» (Россия). Сборку станции приостановили в 2003 году из-за катастрофы американского многоразового шаттла «Колумбия». Только в 2005 году на орбиту подняли новый модуль – внешняя складская платформа ESP-2. В 2011 году сборку основной конфигурации станции завершили. После этого развитие МКС временно остановили.

В 2016 году доставку модулей возобновили. Многолетняя пауза произошла из-за окончания использования многоразовых космических челноков Space Shuttle. Российские корабли в связи со своими техническими характеристиками не могли доставлять на орбиту модули МКС. Только два российских блока доставили космические корабли «Протон».

Остальной доставкой орбитальных модулей занимались американские корабли. Изначально полеты совершали многоразовые шаттлы, потом это стал делать корабль Dragon компании SpaceX. Доставку экипажей и обычных грузов также осуществляют российские корабли серий «Прогресс» и «Союз».

Развитие станции продолжается. В будущем планируют доставить на орбиту четыре российских модуля («Наука», ERA, «Причал» и НЭМ-1), которые в дальнейшем смогут составить основу национальной российской станции после вывода МКС из эксплуатации.

Выход России из проекта МКС

В рамках совещания президента Российской Федерации 12 апреля 2021 года было принято решение о выходе России из проекта МКС после 2024 года. Такое решение связано с техническим состоянием модулей станции, а также с чересчур большими затратами на обслуживание устаревших частей.

Россия планирует создать свою национальную орбитальную космическую станцию. В ее состав должны войти пять модулей: базовый, целевой производственный, склад материального обеспечения, платформа для сборки, запуска, приема и обслуживания космических аппаратов, а также один коммерческий модуль, где хотят разместить четырех туристов.

Сколько лететь до МКС?

Чтобы совершить состыковку с МКС, обычному грузовому кораблю нужно до двух суток с момента запуска до стыковки с МКС. Чтобы доставить экипаж на станцию, обычно используется схема, которая предусматривает шестичасовой полет.

В 2019 году грузовой корабль «Прогресс МС-09» пристыковался к МКС через 3 часа 40 минут после взлета, это на 2 часа меньше предыдущего рекорда. 23 июля 2020 года поставили новый рекорд — корабль «Союз-2.1а» долетел до МКС за 3 часа 18 минут 31 секунду. Роскосмос заявил, что время полета к МКС планируют сократить до 1,5 часов.

Кому принадлежит МКС?

Изготовителем нескольких компонентов и владельцем Орбитальной стрелы с камерами является Канада, она приняла в создании МКС активное участие. Также участниками проекта на ранних его стадиях стали Великобритания и Бразилия.

Но кому же принадлежит МКС? Правовой статус МКС определяется международными соглашениями, юрисдикция каждой из стран распространяется лишь на тот сегмент, собственником которого она является. Станция делится на два основных блока: российский сегмент (право пользования принадлежит только РФ); американский сегмент (им владеют США, сюда допускаются астронавты других стран-участниц проекта).

Другие участники проекта могут работать в российском сегменте только на основании двусторонних соглашений между Россией и государством-партнером. Космонавты РФ имеют право находиться только в российском сегменте. Использовать американский сегмент (к нему относится также модуль «Заря») могут остальные члены экипажа, исходя из заранее определенных процентов от общего времени пребывания там.

МКС невооруженным глазом

Особенно хорошо МКС можно разглядеть над Москвой или любым другим крупным городом невооруженным взглядом. Для этого нужно только безоблачное небо. Лучше наблюдать за полетом ночью, так как днем из-за солнечного света делать это некомфортно.

Чтобы понаблюдать за МКС с Земли, нужно посмотреть в южную сторону небосвода. Орбита станции находится под углом в 51 градус над земной поверхностью. Поэтому в России ее полет представляет собой яркую точку на небе, которая двигается с юго-запада на северо-восток. Максимальной высоты в 40 градусов над горизонтом станция занимает практически по южному азимуту.

Источник