БСЭ БСЭ - Большая Советская Энциклопедия (КО)

Космические аппараты должны обладать способностью к длительному самостоятельному функционированию в условиях космического пространства. Для этого необходимо иметь на них ряд систем: систему, поддерживающую заданный температурный режим; энергопитания, использующую для получения электрической энергии солнечное излучение (например, солнечные батареи ) , топливо (например, электрохимические генераторы тока) или ядерную энергию; систему связи с Землёй и космическими летательными аппаратами, управления движением и др. Кроме того, на борту устанавливается весьма разнообразная научная аппаратура — от небольших приборов для изучения свойств космического пространства до крупных телескопов. Эти приборы и системы объединяются системой управления бортовым комплексом, согласовывающей их работу.

Управление движением сводится к решению ряда задач: управлению ориентацией космического аппарата, управлению при коррекции и работе ракетных блоков при мягкой посадке и взлёте, при сближении и др. взаимном маневрировании космических аппаратов. Особый случай управления — спуск на поверхность планеты, имеющей атмосферу. Различают спуск в атмосфере с использованием её для торможения скорости полёта — неуправляемый (баллистический) и управляемый. Последний характеризуется высокой точностью посадки в заданном районе и более низкими перегрузками при торможении в атмосфере. Для защиты спускаемого аппарата от тепла, выделяющегося при торможении в атмосфере, применяются теплозащитные покрытия.

Для пилотируемого космического аппарата (космического корабля) возникает ряд дополнительных медико-биологических проблем. Космический корабль должен обеспечивать экипажу защиту от космической среды (вакуум, вредные излучения и т. п.) и иметь систему жизнеобеспечения. Эта система поддерживает нужный состав атмосферы внутри корабля, её температуру, влажность и давление; при кратковременных полётах предусматриваются запасы пищи, воды и пр., при длительных — производство пищевых продуктов, регенерация воды и кислорода должны происходить на борту. Полёт в космосе предъявляет повышенные требования к человеческому организму (влияние невесомости, перегрузок при взлёте и посадке и др.), поэтому необходим медицинский отбор космонавтов. Вопрос о допустимости длительного пребывания человека в условиях невесомости ещё не решен.

При спуске на поверхность небесных тел должны решаться задачи установки научной аппаратуры, выполнения экспериментов стационарными и мобильными автоматами, а в дальнейшем — осуществление экспедиций и строительство временных или постоянных баз для поселения космонавтов.

Обеспечение полёта космического летательного аппарата требует, как правило, широкой сети наземных служб управления. По всей территории Земли расположены пункты космической связи, а там, где это невозможно, в океане, находятся оборудованные корабли (например, корабли «Юрий Гагарин» и «Космонавт Владимир Комаров»). При посадке космического летательного аппарата на Землю включается в работу служба спасения и эвакуации, в задачу которой входит отыскание спускаемого аппарата и его эвакуация, а при пилотируемых полётах и эвакуация экипажа, оказание ему в случае необходимости медицинской помощи, карантинные мероприятия (при возвращении экипажей с небесных тел) и т. п. Для упрощения поиска спускаемого аппарата он снабжается радиопередатчиком, по сигналам которого движутся суда, самолёты и вертолёты службы спасения и эвакуации. Управление полётом от старта до посадки требует привлечения большого числа различных служб. Организация взаимодействия бортовых систем управления и многочисленных наземных служб производится техническим руководством полёта.

Задачи освоения космического пространства для нужд человечества подразделяются на 2 группы: научные исследования и практическое использование. Помимо косвенного влияния космических исследований на практическую деятельность человечества через фундаментальные научные открытия, К. делает возможным непосредственное использование космических аппаратов в народно-хозяйственной практике. ИСЗ, движущиеся по высоким орбитам и оборудованные ретрансляторами, принимают сигналы с наземного пункта и после соответствующего усиления этого сигнала возвращают его на Землю, где он принимается пунктом, удалённым от первого на тысячи км. Такие спутники связи ретранслируют телевизионные программы, а также осуществляют телефонную и телеграфную связь. В метеорологии ИСЗ применяются для получения карт распределения облачности, теплового излучения Земли, наблюдения за движением циклонов и т. п. Эта информация непрерывно передаётся в мировые метеорологические центры и используется при составлении прогнозов погоды. Для морской и авиационной навигационной службы применяются ИСЗ, орбиты которых определяются с высокой точностью; во время сеансов радиосвязи с кораблями и самолётами они передают им свои текущие координаты. Определяя положение относительно навигационного спутника, любой объект в состоянии установить свои координаты.

Всё возрастающую роль играют ИСЗ для разведки природных ресурсов Земли и непрерывного наблюдения за их состоянием. Фотосъёмка поверхности Земли через разные светофильтры и др. методы исследования позволяют судить о распределении растительности, изменениях снежного покрова, разливе рек, состоянии посевов и лесов, следить за ходом полевых работ, оценивать ожидаемую урожайность, регистрировать лесные пожары и т. п. Со спутников можно вести океанологические и гидрологические исследования. Особую ценность представляет использование спутников в геодезии и топографии — для точной взаимной привязки далеко расположенных пунктов и быстрого обновления топографических карт путём фотосъёмок из космоса, а также для составления опорных геодезических сетей путём наблюдения спутников (координаты которых для каждого мгновения известны) с разных пунктов, расположенных на Земле (см. Космическая геодезия ) . Специфические особенности космического полёта (невесомость, вакуум и т. п.) могут быть использованы для некоторых особо тонких технологических процессов. В этом случае на ИСЗ будут располагаться соответствующие промышленные установки, а транспортные космические аппараты будут снабжать их сырьём и доставлять на Землю изготовляемую продукцию. Для решения задач, стоящих перед К. в околоземном пространстве, требуется значительное число специализированных автоматических ИСЗ (астрономические, солнечные, геофизические, геодезические, метеорологические, связные и т. п.), а также необходимы пилотируемые долговременные многоцелевые орбитальные станции. Смена экипажа по мере надобности будет осуществляться транспортными космическими кораблями, регулярно связывающими орбитальную станцию с космодромами.