Космонавтика

Астронавтика (или космонавтика ) — это практика отправки космических аппаратов за пределы атмосферы Земли в космическое пространство . Космические полеты являются одним из ее основных применений, а космическая наука — ее всеобъемлющей областью.

Термин астронавтика (первоначально astronautique на французском языке ) был придуман в 1920-х годах Ж.-Х. Росни , президентом Гонкуровской академии , по аналогии с аэронавтикой . ^[1] Поскольку между этими двумя областями существует определенная степень технического совпадения, термин аэрокосмический часто используется для описания обеих сразу. В 1930 году Робер Эсно-Пельтри опубликовал первую книгу о новой области исследований. ^[2]

Термин «космонавтика» (первоначально cosmonautique на французском языке) был введен в 1930-х годах Ари Штернфельдом в его книге Initiation à la Cosmonautique (Введение в космонавтику) ^[3] (книга принесла ему премию Prix REP-Hirsch , позже известную как Prix d'Astronautique, Французского астрономического общества в 1934 году. ^[4] )

Как и в случае с аэронавтикой, ограничения по массе, температуре и внешним силам требуют, чтобы приложения в космосе выдерживали экстремальные условия: глубокий вакуум , радиационную бомбардировку межпланетного пространства и магнитные пояса низкой околоземной орбиты . Космические ракеты-носители должны выдерживать титанические силы, в то время как спутники могут испытывать огромные колебания температуры за очень короткие периоды времени. ^[5] Экстремальные ограничения по массе заставляют инженеров-астронавтов сталкиваться с постоянной необходимостью экономить массу в конструкции, чтобы максимизировать фактическую полезную нагрузку , достигающую орбиты .

История

Ранняя история астронавтики является теоретической: фундаментальная математика космических путешествий была установлена Исааком Ньютоном в его трактате 1687 года Philosophiæ Naturalis Principia Mathematica . ^[6] Другие математики, такие как швейцарец Леонард Эйлер и франко-итальянец Жозеф Луи Лагранж, также внесли существенный вклад в 18-м и 19-м веках. Несмотря на это, астронавтика не стала практической дисциплиной до середины 20-го века. С другой стороны, вопрос о космических полетах озадачивал литературное воображение таких деятелей, как Жюль Верн и Герберт Уэллс . В начале 20-го века русский космист Константин Циолковский вывел уравнение ракеты , основное уравнение для ракетного двигателя , позволяющее вычислить конечную скорость ракеты из массы космического корабля ( ), объединенной массы топлива и космического корабля ( ) и скорости истечения топлива ( ). $m_{1}$ $m_{0}$ $v_{e}$

\Delta v\ =v_{e}\ln {\frac {m_{0}}{m_{1}}}

К началу 1920-х годов Роберт Х. Годдард разрабатывал жидкостные ракеты , которые через несколько десятилетий стали важнейшим компонентом в конструкциях таких знаменитых ракет, как V-2 и Saturn V.

Prix d'Astronautique (премия по астронавтике), присуждаемая Société astronomique de France , французским астрономическим обществом, была первой премией по этой теме. Международная премия, учрежденная пионерами авиации и астронавтики Робером Эсно-Пельтери и Андре-Луи Хиршем, вручалась с 1929 по 1939 год в знак признания исследований межпланетных путешествий и астронавтики.

К середине 1950-х годов началась космическая гонка между СССР и США.

Субдисциплины

Хотя многие считают астронавтику довольно специализированной дисциплиной, инженеры и ученые, работающие в этой области, должны обладать знаниями во многих различных областях.

Астродинамика – изучение орбитального движения. Специалисты в этой области изучают такие темы, как траектории космических аппаратов, баллистика и небесная механика.
Движение космических аппаратов – как космические аппараты меняют орбиты и как они запускаются. Большинство космических аппаратов имеют некоторые разновидности ракетных двигателей , и поэтому большинство исследовательских усилий сосредоточены на некоторых разновидностях ракетных двигателей , таких как химические, ядерные или электрические.
Проектирование космических аппаратов — специализированная форма системной инженерии , которая сосредоточена на объединении всех необходимых подсистем для конкретного ракеты-носителя или спутника .
Управление – поддержание спутника или ракеты на заданной орбите (как в навигации космического корабля) и ориентации (как в управлении ориентацией ).
Космическая среда — хотя это скорее раздел физики , чем астронавтики, влияние космической погоды и другие проблемы окружающей среды становятся все более важной областью исследований для конструкторов космических аппаратов.
Биоастронавтика

Смежные области исследования

Смотрите также

На Викискладе есть медиафайлы по теме «Астронавтика» .

Ссылки

^ "Архивная копия" (PDF) . Архивировано (PDF) из оригинала 2017-08-11 . Получено 2017-02-02 .{{cite web}}: CS1 maint: архивная копия как заголовок ( ссылка )
^ "ROBERT ESNAULT-PELTERIE, « l'Astronautique » - Encyclopædia Universalis". Архивировано из оригинала 29-04-2014 . Получено 02-02-2017 .
^ Грюнтман, Майк (2007). От астронавтики к космонавтике. стр. 21. ISBN 978-1419670855.
^ L'Astronomie, 1934, с. 325–326.
^ Понимание космоса: Введение в астронавтику , Селлерс. 2-е изд. McGraw-Hill (2000)
^ Основы астродинамики , Бейт, Мюллер и Уайт. Довер: Нью-Йорк (1971).

Дальнейшее чтение

Майк Грюнтман (2007). От астронавтики к космонавтике . Booksurge. ISBN 9781419670855.