Виктор Петров - Искусственный спутник земли

Перемещение внутри колеса с этажа на этаж осуществляется с помощью лифтов.

Передача электроэнергии и воздуха возможна с помощью кольцевых скользящих соединений. Разработана также аппаратура, обеспечивающая безопасность населения при столкновениях с крупными метеоритами. Для этого на спутнике имеются две самостоятельные системы обеспечения воздухом в колесе и стационарной части, снабженные резервными баллонами и сообщающиеся между собой. Автоматическое управление всеми жизненно важными агрегатами дублируется ручным управлением. При понижении давления будут автоматически закрываться герметичные двери между изолированными отсеками и срабатывать аварийная сигнализация. Двери снабжены воздушными тамбурами для прохода в зону пониженного давления, чтобы там можно было производить ремонтные и спасательные работы. В каждом отсеке имеются герметичные кабины с самостоятельным снабжением воздухом, телефонной связью, защитными костюмами и запасами кислорода.

Известно, что столкновение с крупным метеором — явление весьма редкое. Предполагается, что описанная выше система сигнализации и герметизации обеспечит сохранение нормальных жизненных условий населения станции до устранения последствий столкновения с крупным метеором. Подобный проект по своим масштабам кажется фантастическим. Однако быстрое развитие техники дает возможность предполагать, что создание межпланетных стационарных станций и летающих «городов» может явиться выполнимой задачей.

В предыдущих главах мы уже встречались с рядом приборов, входящих в состав оборудования ИСЗ.

Настоящая глава имеет основной целью ознакомить читателя в общих чертах с принципом действия и устройством главнейших приборов для получения более полного представления о ИСЗ.

Прежде чем переходить непосредственно к рассмотрению приборов, устанавливаемых на ИСЗ, познакомимся с основными требованиями, которые предъявляются к таким приборам.

Основные из этих требований заключаются в жестком ограничении веса, габаритов и потребляемой ими энергии.

В основе их конструирования должен лежать учет всех необычных и особо тяжелых условий космоса, а именно: большой диапазон изменения ускорений, резкий температурный перепад (от плюс 400° до минус 270℃); скачки атмосферного давления, лежащие в пределах от 750 мм рт. ст. до 0 мм рт. ст. Находясь на орбите в космосе, спутник будет подвергаться бомбардировке элементарными частицами и космической пылью. Под их воздействием поверхность спутника, а следовательно, и смотровые окна могут постепенно терять прозрачность и разрушаться.

Установлено, что ультрафиолетовые лучи разрушают органические и пластические вещества и краски. Космические же лучи разрушают соединения в полупроводниках.

Условия, в которых придется работать приборам ИСЗ, полностью еще неизвестны.

При проектировании аппаратуры для первых спутников ученые основывались лишь на сравнительно малом опыте работы с ракетами для исследования верхних слоев атмосферы. Этот опыт говорил о реальности создания нужных приборов. Пути их улучшения и усовершенствования покажет анализ результатов запуска первых ИСЗ.

Поскольку предполагается запуск многих ИСЗ, то нет необходимости на каждый спутник ставить полный комплекс аппаратуры, предназначенный для решения всех задач, возлагаемых на ИСЗ. Каждый спутник может быть оборудован аппаратурой, решающей только ограниченный круг специальных задач.

Уже на первых искусственных спутниках Земли радиооборудование занимает важнейшее место. Все научные приборы спутника будут работать вхолостую, не принося никакой пользы, если измерения, производимые ими, не передавать на Землю. Так как возвращение первых спутников на Землю пока еще не решенная задача, то передать данные научных исследований со спутника на Землю возможно единственным способом — с помощью радио.

В настоящее время методы передачи по радио большого числа самых различных измерений достигли высокого совершенства, появилось целое направление радиотехники, решающее эти задачи, — радиотелеметрия.

Наибольшее число измерений может передать радиотелеметрическая система с временным разделением каналов. Рассмотрим, как она работает, по приведенной на рис. 42 блок-схеме.

Под прямоугольниками, обозначенными цифрами 1 , подразумеваются так называемые датчики. На ИСЗ датчики — это все приборы, например, счетчики космических, ультрафиолетовых и других лучей, термисторы, магнитометры, манометры, астрономические приборы и др., которые дают электрический ток, характеризующий измеряемую ими величину и меняющийся при ее изменении. Цифра 2 — коммутирующее устройство, подключающее поочередно датчики к последующим блокам 3 (модулятор) и 4 (передатчик). Коммутация осуществляется в простейшем случае вращающимся переключателем, подключающим поочередно датчики к модулятору 3 передатчика 4 . Частота коммутации, или, как говорят, частота «опроса» датчиков зависит от конструкции коммутатора. Механические коммутаторы обеспечивают несколько десятков «опросов» каждого датчика в секунду. Электронные устройства позволяют «опрашивать» приборы несколько сот раз в секунду. Модулятор 3 преобразовывает величину тока, приходящего от датчиков, в определенное изменение частоты радиосигналов или их амплитуды (частотная и амплитудная модуляция), или в изменение промежутка между двумя импульсами (временно-импульсная модуляция), или в изменение ширины самого импульса (широтно-импульсная модуляция). Имеются еще и другие виды модуляции, например, кодовая, когда определенной величине сигнала, пришедшего от датчика, соответствует определенная комбинация из импульсов, вырабатываемых так называемым кодовым устройством.

Таким образом, радиоканал, обозначенный на рисунке изломанной стрелкой, в каждый момент времени используется для передачи показаний одного из датчиков, установленных на передающей стороне.