Початкова сходинка до вивчення Космосу

ВІД РЕДАКЦІЇ. Дана рубрика − традиційна для нашого видання. На наших шпальтах виступали багато відомих особистостей Харкова і держави. І підтвердженням цьому служать сторінки 200-річної газети, одного із найстаріших університетів України. Сьогодні нам дає інтерв’ю  працівник ДП "КБ"Південне" Станіслав Олександрович ЦИГІЧКО, Голова Ради молодих працівників космічної галузі України. Тема розмови присвячена 60-річчю запуска Першого супутника Землі у жовтні 1957 р.

− Станіславе Олександровичу, навіщо на навколоземну орбіту виводять супутники?

−  Штучний супутник Землі (ШСЗ) − космічний літальний апарат, що обертається навколо Землі по геоцентричній орбіті. Під поняттям «супутник» зазвичай маються на увазі безпілотні космічні апарати, проте навколоземні пілотовані і автоматичні вантажні космічні кораблі, а також орбітальні станції, по суті, також є супутниками. Безпілотні супутники мають маси від декількох кілограмів до двох десятків тон і розмірності від декількох сантиметрів до (зокрема, при використанні сонячних батарей і висувних антен) кількох десятків метрів. Супутники переважно створюються як одноразові об'єкти, проте деякі з них (в першу чергу, пілотовані і деякі вантажні космічні кораблі) повертаються частково (маючи спусковий апарат) або повністю (космоплани і супутники, які повертаються на їх борту). ШСЗ широко використовуються для вирішення наукових досліджень і прикладних задач:  вирішення військових задач (спостереження, розвідка);  дослідження космічного простору;  метеорологія;  навігація;  зв'язок;  космічні експерименти;  освітні задачі (в світі стали масовим явищем університетські ШСЗ).

− Скажіть, будь ласка, чи має запуск першого супутника якусь цінність зараз, коли за межі Сонячної системи вийшли більш сучасні «Вояджер» та «Кассіні»?

− Перший супутник справив колосальний вплив на людство, його політ став початковою сходинкою до вивчення неймовірного космічного простору, без якого вже важко уявити життя сучасної людини. Метою першого супутника була перевірка розрахунків та основних технічних рішень, прийнятих для запуску; іоносферні дослідження проходження радіохвиль крізь атмосферу Землі; експериментальне визначення щільності верхніх шарів атмосфери за умов гальмування супутника; дослідження умов роботи обладнання. Супутник проіснував на орбіті 92 дні, після чого згорів в атмосфері. Його запуск відкрив нову епоху створення цілого ряду засобів ракетно-космічної техніки. Без запуску першого супутника Землі стало б неможливим створення Інтернету, подальший розвиток науки і техніки, і, відповідно, такі космічні апарати як «Вояджер» і «Кассіні» залишилися б чимось фантастичним і ніколи не стали б реальністю.

− Чи вплинув запуск «Супутника-1» на уявлення простих людей про технології? Може, завдяки цьому науковці створили щось більш досконале? (маються на увазі розробки, не пов’язані з космосом).

− Космонавтика ставить ряд складних проблем перед прикладними науками, що забезпечують прогрес в різних галузях техніки. Сюди відносяться: технологія металів, матеріалознавство, енергетика, аеродинаміка, автоматичне керування і багато іншого. Причому космонавтика поряд з постановкою перед цими науково-технічними дисциплінами ряду вимог різко стимулює їх розвиток і дозволяє поступово поширювати ці норми і в інших галузях. Нова технологія, нові прилади і агрегати, створені для супутників, автоматичних міжпланетних станцій і космічних кораблів, ефективно використовуються в повсякденній практиці підприємств, які випускають звичайну «земну» продукцію. Наприклад, однією з найголовніших задач, поставлених перед промисловістю при створенні ракет, було отримання нових матеріалів, здатних витримувати наднизькі і надвисокі температури, стійких до змінних навантажень і вібрацій. Такі матеріали були створені і стали широко застосовуватися при створенні різноманітних «земних» машин і механізмів.

Багато металургійних процесів (наприклад, з'єднання нержавіючої сталі з алюмінієвими сплавами і зварювання алюмінієвих сплавів), розроблені для ракетно-космічної техніки, знаходять широке застосування в інших галузях промисловості. А технологічне обладнання та оснащення, розроблені для штампування великогабаритних деталей корпусів ракет, використовуються в суднобудуванні. Обмеження ваги і габаритів приладів − необхідна умова успішного проведення досліджень в космосі − вчинила значний вплив на прогрес в галузі мікромініатюризації технічних засобів взагалі.

− В рамках «космічної гонки» після запуску Радянським Союзом першого штучного супутника Землі в США було створено НАСА. Чи може зараз космічна галузь України конкурувати з іншими країнами?

− Космічна галузь України має у спадщині технології, розробки та традиції Радянського Союзу. Деякі з них випередили свій час на десятиріччя та залишаються конкурентоспроможними за параметром ціна-якість навіть зараз. Ракети-носії «Зеніт» та «Дніпро» складали серйозну конкуренцію багатьом закордонним аналогам. Але світ не стоїть на місці, на ринку з’являються нові гравці, державні та приватні компанії, і сучасні досягнення вітчизняних ракетобудівників дозволяють нашій країні посідати гідне місце серед них. Існуючі в Україні технології актуальні як для країн, що тільки нещодавно почали розвивати свої космічні програми, так і для тих, які вже мають розвинену космічну галузь.

− Які космічні простори зараз досліджує Україна?

− Українську космічну політику від імені Уряду України покликане формувати Державне космічне агентство України.  ДКА вирішує поставлені перед ним завдання на основі прийнятих Верховною Радою у вигляді Законів України державних космічних програм, розрахованих на кожні 5 років. Головними завданнями діючої космічної програми України є розробка та запуск на орбіту космічного апарату для дистанційного зондування Землі, запуск першого телекомунікаційного супутника України «Либідь», завершення випробувань та запуск наукового супутника «Мікросат», а також розробка новітніх поколінь ракет-носіїв власного виробництва. Україна входить до складу країн, які мають замкнутий цикл виробництва ракет-носіїв. Ми маємо технології розробки і створення ракетних двигунів, супутників та інших засобів ракетно-космічної техніки, які є самостійним товаром на зовнішньому ринку. Конструкторське бюро «Південне» (м. Дніпро) разом з кооперацією підприємств космічної галузі Україні та науковців працюють над проектом науково-дослідних баз на Місяці.

Ведуться дослідження термосфери Землі за допомогою наносупутників PolyITAN-1 (2014 рік) та PolyITAN-2-SAU (2017 рік), створених в Національному технічному університеті України «Київський політехнічний інститут імені Ігоря Сікорського» (КПІ ім. Ігоря Сікорського) в кооперації з українськими радіоаматорами.

− Чи становлять загрозу для Землі космічні апарати, що вийшли з ладу? Вони стають складовою космічного сміття чи якимось чином утилізуються?

−  Як відомо, навколоземний космічний простір засмічений об'єктами космічного сміття (КС), і з кожним роком їх кількість продовжує зростати. За даними Стратегічного командування Збройних сил США, станом на січень 2016 року на навколоземних орбітах перебувало близько 13400 фрагментів КС. Основними джерелами КС являються космічні апарати (КА), ступені ракет-носіїв (РН).

Офіційний статус проблема техногенного засмічення навколоземного простору отримала після публікації статті американського вченого Дональда Кеслера в 1978 році, автора теорії каскадних вибухів на орбіті, так званого ефекту Кеслера, який довів, що якщо не вживати активних заходів, спрямованих на стабілізацію середовища космічного сміття, через 50-70 років відбудеться каскадний ефект: щороку відбуватиметься до 20 зіткнень каталогізованих об'єктів, в результаті чого будуть утворюватися нові фрагменти, від декількох сотень до декількох тисяч за одне зіткнення. В 1980 р. виходить Наказ Міністерства загального машинобудування СРСР, присвячений проблемі техногенного засмічення навколоземного простору. У 1993 році створюється міжнародний Міжагентський координаційний комітет з космічного сміття (МККС). Структурно комітет складається з керівної групи і 4-х робочих груп. 1-а група займається спостереженням, ідентифікацією та каталогізацією фрагментів КС, 2-а розробляє моделі середовища КС, 3-тя займається захистом КА від впливу мікрометеоритів і фрагментів КС, а 4-а виробляє рекомендації, спрямовані на запобігання утворенню фрагментів КС.

У 2002 році, за дорученням Комітету ООН з мирного використання космічного простору, МККС, членом якого є Україна, підготував перелік заходів, спрямованих на обмеження техногенного засмічення космосу. Пропозиції, розроблені спільно з провідними державами-членами МККС, включали, наприклад, 25-річне обмеження на максимальний час життя низькоорбітальних КА, що вичерпали свій ресурс, і переведення геостаціонарних КА на орбіти поховання. Згодом національні стандарти всіх космічних держав було адаптовано відповідно до цих пропозицій.

− Чи існує зараз якийсь спосіб запобігання скупченню космічного сміття навколо орбіти Землі?

− Дослідження, проведені вченими країн − членів МККС, показали, що навіть при виконанні 90% рекомендацій щодо запобігання росту фрагментів КС його чисельність на низьких навколоземних орбітах (ННО) за 200 років зросте на 30%. Прогнозується, що без здійснення активних заходів, спрямованих на стабілізацію популяції КС, катастрофічні зіткнення діючих КА з об'єктами КС відбуватимуться кожні 5-9 років. Одними з основних рекомендацій МККС для стабілізації популяції КС на ННО є відведення КА з орбіти після закінчення терміну його активного існування та активне видалення космічних об’єктів з орбіти. Системи відведення космічних об'єктів (КО) з низьких навколоземних орбіт, що захищаються, можна розділити на два класи:

- системи відведення КО, що входять до складу КО;

- спеціалізовані системи для видалення з орбіти або КО конкретної конструкції або КО довільної конструкції.

− ДЯКУЄМО, Станіславе Олександровичу, за змістовну розмову.

Розмовляла Валерія ЄМЕЦЬ, спеціальний кореспондент газети «Харківський університет», «Творча майстерня» викладача О. О. НЕРУХ.