Цели и задачи программ научных следований и экспериментов

Цели и задачи программ научных следований и экспериментов Республики Казахстан на ОК “Мир” в 1991 г. с участием казахстанских космонавтов. Организации – постановщики задач.

Институт космических исследований Проводил исследования в области дистанционного зондирования Земли, космического материаловедения Были успешно выполнены программы научных исследований и экспериментов на борту орбитального комплекса (ОК) «Мир» и Международной космической станции (МКС) при тесном взаимодействии ученых Казахстана со специалистами организаций космической отрасли России

Франц Фибек –космонавт-исследователь (Австрия), Александр Волков-командир корабля (Россия), Тохтар Аубакиров-бортинженер (Казахстан)

Космическая медицина и биотехнология Материаловедения Дистанционного зондирования Проводились съемки пыльных бурь бассейна Аральского моря и был проведен трехуровневый наземный и аэрокосмический мониторинг песчаных бурь с высохшего дна Аральского моря (КЭ «Арал» ) Были выполнены эксперименты по космической биотехнологии с наблюдением за культивируемыми клетками пшеницы и картофеля в условиях невесомости (КЭ «Максат» ) Проведены медико-биологические исследования по изучению показателей крови и общего самочувствия космонавта (КЭ «Батыр» и «Алма» ). Были апробированы специализированные продукты питания казахстанского производства, повышающие адаптационные возможности организма в условиях космического полета (КЭ «Дастархан» ) Был проведен космический эксперимент «Темир» по наблюдению физико-химических превращений в металлических расплавах в условиях микрогравитации

1. Космическая медицина и биотехнология Космическая биотехнология Цель: изучение влияния факторов космического полета на биообъекты и биотехнологические процессы, поиск и экспериментальная отработка базовых технологий получения перспективных биопродуктов в условиях микрогравитации. Наиболее важными для космического биотехнологического производства в настоящее время являются следующие биологические объекты: §Для медицины: гормоны, интерфероны и лимфокины, противовоспалительные вещества, тромболитические агенты, антибиотики, моноклональные антитела и др. ; §Для сельского хозяйства: средства лечения животных, высокоэффективные клоны растений, высокоактивные биодеструкторы пестицидов, гормоны роста растений и др. ; §Для разработки природных ресурсов: микроорганизмы для биоадсорбции нефти, биодеградации химических веществ, продуценты органических соединений из отходов производства и др. ; §Для пищевой промышленности: ферменты, микроорганизмы-продуценты для производства биотехнологической продукции, пищевые добавки, витамины и др.

Космическая медицина Совокупность медицинских наук, занимающиеся медицинскими, биологическими, инженерными и другими научными исследованиями Цель: обеспечение безопасности и оптимальных условий существования человека при пилотируемом космическом полёте или в открытом космосе Космическая медицина охватывает следующие области: 1. Системы жизнеобеспечения 2. Синдром космической адаптации 3. Радиобиология 4. Космическая биология

Материаловедения • • • Исследовано влияние микрогравитации на физико-технические свойства металлических расплавов. Получены новые слоистые структуры расплавов, которые могут быть использованы для создания новых материалов с заданными свойствами. Эти материалы представляют интерес для аэрокосмической промышленности при создании узлов и элементов конструкций новых казахстанских КА различного назначения, полезной нагрузки, космических средств выведения и защиты. В дальнейшем при подготовке научных программ казахстанских космонавтов на МКС на предполетном этапе получены важные результаты. Созданы и исследованы новые полиимидные металлизированные материалы, обладающие высоким коэффициентом оптического отражения 82 -95%, поверхностной тепло- и электропроводностью. Эти материалы могут стать основой для создания «космического паруса» , новых покрытий для оборудования, работающего в открытом космическом пространстве. Изучены свойства новых сверхпроводящих материалов, которые могут быть использованы в качестве электромагнитной защиты; для создания высокочастотных резонаторов, корпусов в космических термоядерных энергетических установках. Созданы и исследованы многофункциональные тканеэквивалентные полимерные материалы (зубная эмаль и аланин) для оценки вклада различных компонент космического излучения в суммарную дозу на МКС

Космическая миссия. Основные понятия. Основные задачи. Цель. Назначение.

Космические миссии — важная часть исследования и освоения космоса. Космические миссии могут быть как научно-исследовательскими, так и промышленными, колонизаторскими или экспериментальными. Космические миссии, осуществляемые зондами и беспилотными космическими аппаратами, позволяют нам узнавать больше о планетах Солнечной системы ( «Кассини» ), об их составе и характеристиках, исследовать межзвездную среду ( «Вояджеры» ), бурить Марс в поисках свидетельств жизни в прошлом и настоящем ( «Кьюриосити» ), высаживаться на комете с целью изучения ее древнего состава ( «Розетта» и «Филы» ).

Коммерческое освоение космоса Существуют три основных направления прикладной космонавтики: §Космические информационные комплексы — современные системы связи, метеорология, навигация, системы контроля использования природных ресурсов, охрана окружающей среды. §Космические научные системы — научные исследования и натурные эксперименты. §Космическая индустриализация — производство фармакологических препаратов, новых материалов для электронной, электротехнической, радиотехнических и других отраслей. В перспективе — разработка ресурсов Луны, других планет Солнечной системы и астероидов, удаление в космос отходов вредных промышленных производств.

КА различного назначения. Миссия. Страныразработчики. Характеристики орбит.

Искусственные спутники Земли — общее название всех аппаратов, находящихся на геоцентрической орбите, то есть вращающихся вокруг Земли Первый искусственный спутник Земли

В зависимости от задач, решаемых с помощью ИСЗ, их подразделяют на научно-исследовательские и прикладные. Если на спутнике установлены радиопередатчики, та или иная измерительная аппаратура, импульсные лампы для подачи световых сигналов и т. п. , его называют активным. Пассивные ИСЗ предназначены обычно для наблюдений с земной поверхности при решении некоторых научных задач (к числу таких ИСЗ принадлежат спутники-баллоны, достигающие в диаметре нескольких десятков м). Научно-исследовательские ИСЗ служат для исследований Земли, небесных тел, космического пространства. К их числу относятся, в частности, геофизические спутники, геодезические спутники, орбитальные астрономические обсерватории и др. Прикладными ИСЗ являются связи спутники, метеорологические спутники, ИСЗ для исследования земных ресурсов, навигационные спутники, спутники технического назначения (для исследования воздействия космических условий на материалы, для испытаний и отработки бортовых систем) и др. ИСЗ, предназначенные для полёта людей, называются пилотируемыми кораблями-спутниками. Международная космическая станция (МКС)

Автоматические межпланетные станции (космические зонды) — аппараты, осуществляющие перелёт между Землёй и другими космическими телами Солнечной системы; при этом они могут как выходить на орбиту вокруг изучаемого тела, так и исследовать их с пролётных траекторий, некоторые аппараты после этого направляются за пределы Солнечной системы

Космические корабли Автоматические или пилотируемые — используются для доставки грузов и человека на орбиту Земли; существуют планы полётов на орбиты других планет Союз (космический корабль) Пилотируемый космический корабль — пилотируемый космический аппарат, предназначенный для выполнения полётов людей в космическом пространстве и, в частности, доставки людей в космос безопасного их возвращения на Землю (или иную планету/луну/космическую станцию).

Запуск пилотируемого космического корабля Союз. ТМА к международной космической станции Ввиду высочайшей сложности создания ПКК (Пилотируемого космического корабля), их имеют только три страны — СССР/Россия, США, Китай. При этом китайские космические корабли во многом повторяют советский космический корабль «Союз» . В том числе только в США и СССР были созданы многоразовые системы с ПККкосмопланами (в данный момент выведены из эксплуатации). Также Индия, Япония, Европа/ЕКА, Иран, КНДР имеют планы создания ПКК

Орбитальные станции — аппараты, предназначенные для долговременного пребывания и работы людей на орбите Земли МКС, август 2011 года

Орбитальная станция Одномодульные станции Необитаемые прототипы Многомодульные станции • Салют (1971 -1986) — серия орбитальных станций • Салют-1 (ДОС-1, 1971) • ДОС-2 (1972) — не вышла на орбиту • Салют-2 (ОПС-1, 1973) — разгерметизация, также часть проекта Алмаз • Космос-557 (ДОС-3, 1973) — контроль потерян • Салют-3 (ОПС-2, 1974— 1975), часть проекта Алмаз • Салют-4 (ДОС-4, 1974— 1977) • Салют-5 (ОПС-3, 1976— 1977), часть проекта Алмаз • Салют-6 (ДОС-5 -1, 1977— 1982) • Салют-7 (ДОС-5 -2, 1982— 1991) • Sky. Lab (1973— 1979) • Тяньгун (2011—) • Тяньгун-1 (2011—) • Тяньгун-2 (2016 -) • Мир (Салют-8, ДОС-6, 1986— 2001) • МКС (с 1998) — совладение 15 государств • Китайская модульная космическая станция (Планируется на 2021) • Национальная орбитальная станция (Планируется на 2024) • Лунная орбитальная станция (Планируется) Genesis — необитаемая частная надувная станция, принадлежит американской компании B igelow Aerospace. Genesis I (с 2006) Genesis II (с 2007)

Спускаемые аппараты — используются для доставки людей и материалов с орбиты вокруг планеты или межпланетной траектории на поверхность планеты Спускаемый аппарат космического корабля Союз-16

Шарообразные СА (Спускаемые аппараты) диаметром 2, 3 м кораблей Восток и Восход вмещали от одного до трёх человек (СССР, 1961— 65)

Планетоходы — автоматические лабораторные комплексы или транспортные средства, для перемещения по поверхности планеты и другого небесного тела Исследовательский планетоход Спирит или Оппортьюнити на Марсе

Типы приемо-сдаточных испытаний. Термовакуумные испытания. Цель. Аппаратура. Режимы испытаний.

Приемо-сдаточные испытания: Контрольные испытания продукции приемочном контроле Приемо-сдаточные испытания электрооборудования — это вид работ, цель которых обеспечить пожаро- и электробезопасность электроустановок и надежную (безаварийную) работу электрооборудования. Можно отметить, что проведение приемо-сдаточных испытаний — это завершающий этап, после выполненных электромонтажных работ, перед вводом электроустановки (электрооборудования) в эксплуатацию

Термовакуумные испытания должны определить готов ли космический аппарат к условиям космоса. В камере откачивают воздух, достигая технического вакуума, затем по трубопроводу у внутренних стенок “бочки” пускают жидкий азот, охлаждая их до -196 градусов Цельсия. В отдельном отсеке установлены мощные прожекторы, которые выдают световое излучение, эквивалентное солнечному в космосе. Через световод свет подается в термовакуумную камеру, а система зеркал формирует фронтальное освещение, достигая максимального соответствия того, что переживает спутник или корабль на орбите.

Целью ТВИ является проверка электрических характеристик оборудования АКА в условиях вакуума и при имитации экстремальных или близких к ним, прогнозируемых для полета, значений температуры. §ТВИ демонстрируют способность испытуемого изделия выполнить требования проекта. §Необходимость испытаний, конфигурация испытаний приводятся в плане испытаний АКА - аппарат космический автоматический(или в комплексной программе экспериментальной отработки). §Как правило, функциональные испытания, выполненные в течение ТВИ, включают следующие минимальные требования к функционированию: - при минимальной холодной температуре; - при максимальной горячей температуре; - во время переходов между температурами. Для конкретного проекта АКА ТВИ могут включать режимы: - имитация участка выведения; - термоциклирование; - проверка включения оборудования при минимальной и максимальной температурах.

Зависимость количества отказов приборов космических аппаратов от окружающей температуры. 1 — комнатная температура; 2 — фаза перехода от максимально допустимой к минимально допустимой температуры приборов; 3 — минимально допустимая температура приборов; 4 — максимально допустимая температура приборов.

Схема барокамеры [правая половина условно повернута на 45 градусов, чтобы был виден диффузионный насос] 1 — ферменная конструкция, к которой подвешены коллимирующие зеркала; 2, 11— направление потока воздуха при вакуумировании; 3 — диффузионный насос; 6 — рабочая часть камеры; 7 — стенка, охлаждаемая жидким азотом; 8 — установка для имитации солнечного излучения; 9 — мозаичная система линз; 10 — стенка, охлаждаемая жидким азотом; 11 — коллимирующие зеркала; 12 — платформа обслуживания.

Оптическая система экспериментальной вакуумной установки