Wikipedia

Astronautyka

zespół dziedzin nauk ścisłych, technicznych, biologicznych, medycznych oraz humanistycznych
(Przekierowano z Kosmonautyka)
Ten artykuł dotyczy dziedziny nauki i techniki. Zobacz też: Astronautyka, jeśli szukasz informacji o czasopiśmie o tym tytule.

Astronautyka (lub kosmonautyka) – praktyka wysyłania statków kosmicznych oraz sztucznych satelitów poza atmosferę ziemską w przestrzeń kosmiczną, celem jej eksploracji[1]. Wykonywanie lotów kosmicznych jest jednym głównych zastosowań astronautyki[2].

Startująca rakieta Space Launch System w ramach misji Artemis 1, z platformy LC-39B w Centrum Kosmicznym Johna F. Kennedy’ego, 16 listopada 2022 roku

Termin astronautyka (pierwotnie astronautique w języku francuskim) został ukuty w latach dwudziestych XX wieku przez J.-H. Rosny'ego, dziekana Akademii Goncourtów, w analogii do aeronautyki[3]. W 1930 roku Robert Esnault-Pelterie opublikował pierwszą książkę na temat astronautyki[4].

Termin kosmonautyka (oryginalnie cosmonautique w języku francuskim) został wprowadzony w latach trzydziestych XX wieku przez Ary'ego Sternfelda w jego książce Initiation à la Cosmonautique (pol. Wprowadzenie do kosmonautyki)[5].

Podobnie jak w przypadku aeronautyki, ograniczenia związane z masą, temperaturami i siłami zewnętrznymi wymagają, aby systemy działające w przestrzeni kosmicznej przetrwały ekstremalne warunki takie jak wystawienie na działanie próżni, bombardowanie promieniowaniem kosmicznym oraz promieniowaniem pochodzącym z pasa Van Allena[6][7][8]. Produkowane rakiety nośne muszą wytrzymywać ekstremalne siły, podczas gdy ładunki użyteczne zazwyczaj doświadczają ogromnych zmian temperaturowych w bardzo krótkich okresach czasu[9].

Wyprawy na Księżyc

edytuj
 
Lądownik Apollo 11 - 1969

Pierwsze loty w przestrzeń kosmiczną i na Srebrny Glob były przedmiotem wyścigu kosmicznego USA i ZSRR.

Od 1959 roku wysłano w stronę Księżyca kilkadziesiąt sond automatycznych. Pierwsze miały robić jego zdjęcia - czy to przelatując obok niego, czy też przed rozbiciem się o jego powierzchnię. W październiku 1959 roku radziecka sonda Łuna 3 przekazała na Ziemię pierwsze obrazy niewidocznej strony Księżyca. Potem lądujące na jego powierzchni sondy dostarczyły dokładniejszych informacji o tym globie. Później miesiącami badały go i fotografowały satelity.

W latach 1969–1972 podjęto, w ramach programu Apollo, siedem wypraw, w tym sześć (oprócz Apollo 13) udanych. W ich wyniku wylądowało na Księżycu dwunastu ludzi. Pierwsi stanęli na jego powierzchni 21 lipca 1969 roku Neil Armstrong i Edwin Aldrin, którzy dotarli tam statkiem Apollo z lądownikiem Eagle (Orzeł) podczas misji Apollo 11. Astronauci, którzy byli na Księżycu, zrobili tysiące jego zdjęć, rozmieścili tam przyrządy naukowe, dokonali wielu pomiarów i przywieźli na Ziemię około 400 kg próbek skał księżycowych.

Misje międzyplanetarne

edytuj
 
Łazik Sojourner bada skład skał na Marsie - 1997
 
Sonda Cassini przelatuje przez szczelinę między pierścieniami Saturna - wizja artysty - 2004
 
Sonda Stardust przelatuje obok komety Wild 2 - wizja artystyczna - 2004

W ciągu niespełna trzydziestu lat sondy kosmiczne przeleciały obok wszystkich planet Układu Słonecznego. Wprowadzono statki kosmiczne na orbity wokół Merkurego, Wenus, Marsa, Jowisza i Saturna. Na powierzchni Wenus i Marsa wylądowały sondy, a na Jowisza opadł specjalnie do tego przygotowany próbnik. Od 1976 roku dwie amerykańskie sondy z serii Viking przez wiele lat badały i fotografowały Marsa. Analizy chemiczne gruntu nie wykryły żadnego śladu życia. Dzięki wystrzelonym w 1977 roku dwóm amerykańskim sondom z serii Voyager poznano wiele informacji o planetach gazowych Układu Słonecznego oraz o ich pierścieniach i księżycach. Wprowadzone na orbitę okołowenusjańską sondy sporządziły za pomocą radarów szczegółowe mapy powierzchni tej planety. W 1997 roku na powierzchni Marsa umieszczono łazik Sojourner, pierwszy udany pojazd na tej planecie. W 2021 roku na powierzchni Marsa umieszczono dron Ingenuity, pierwszą maszynę zdolną unieść się, wykonać lot i wylądować.

Cztery sondy kosmiczne wylądowały na ciałach nie będących planetami. Były to Huygens, który w 2005 roku wylądował na księżycu Saturna Tytanie, NEAR Shoemaker, który w 2001 roku z powodzeniem lądował na planetoidzie Eros, oraz japoński próbnik Hayabusa, który w 2005 roku wylądował na planetoidzie Itokawa w celu pobrania próbek z jej powierzchni, z którymi następnie powrócił na Ziemię. W roku 2014 lądownik sondy Rosetty Philae wylądował na komecie 67P/Czuriumow-Gierasimienko.

W 1985 roku sonda ICE jako pierwsza dokonała bliskiego przelotu obok komety. W 2005 roku impaktor z sondy Deep Impact celowo uderzył w jądro komety Tempel 1, umożliwiając rejestrację przebiegu zderzenia przez główną część sondy. W 2006 roku sonda Stardust dostarczyła na Ziemię próbki pyłu pobrane z komy komety Wild 2.

Pierwsze zbliżenie
Planeta Rok zbliżenia Sonda Państwo
Wenus 1962 Mariner 2 USA
Mars 1965 Mariner 4 USA
Jowisz 1973 Pioneer 10 USA
Merkury 1974 Mariner 10 USA
Saturn 1979 Pioneer 11 USA
Uran 1986 Voyager 2 USA
Neptun 1989 Voyager 2 USA
(134340) Pluton 2015 New Horizons USA
Pierwsze wejście na orbitę
Planeta Rok zbliżenia Sonda Państwo
Mars 1971 Mariner 9 USA
Wenus 1975 Wenera 9 i 10 ZSRR
Jowisz 1995 Galileo USA
Saturn 2004 Cassini-Huygens USA i ESA
Merkury 2011 MESSENGER USA
Westa 2011 Dawn USA
Ceres 2015 Dawn USA
Pierwsze lądowanie
Planeta Rok zbliżenia Sonda Państwo
Wenus 1967 Wenera 4 ZSRR
Mars 1971 Mars 3 ZSRR
Saturn → Tytan 2005 Huygens USA i ESA

Największe agencje kosmiczne

edytuj
Osobny artykuł: Lista agencji kosmicznych.
  • NASA: (National Aeronautics and Space Administration)
  • ESA: (European Space Agency)
  • Roskosmos: (Russian Federal Space Agency)
  • JAXA: (Japan Aerospace Exploration Agency)

Wpływ na technologię

edytuj

Podczas przygotowania lotów kosmicznych powstały tysiące wynalazków[10]. Około 1400 spośród nich ma zastosowanie wykraczające poza astronautykę. Są to m.in.[11]:

  • dializator krwi,
  • tomograf komputerowy,
  • lepsze obuwie sportowe, sprężyste wkładki do butów. Miał takie Neil Armstrong na Księżycu. Miękko absorbowały energię, z jaką dotykał gruntu, a potem sprężyście ją oddawały, pomagając w wybiciu się stopy. Trafiły do butów sportowych.
  • wyroby przystosowane do długotrwałego przechowywania żywności. Posiłki liofilizowane wymyślone dla astronautów. Potrawę szybko się zamraża, a potem powoli suszy. Dzięki temu zachowuje 98 procent odżywczych składników, tylko jedną piątą masy. Wystarczy dodać wody i podgrzać. Korzystają z nich podróżnicy, alpiniści i żołnierze.
  • nowe materiały izolacyjne (m.in. kombinezony strażackie),
  • innowacyjne produkty umożliwiające oczyszczanie wody (m.in. dializator). Znane przed lotami w kosmos, ale te wynaleziono dla stacji orbitalnej Skylab – z aktywnym węglem z domieszką bakteriobójczego srebra. Okazały się idealne w domowych i turystycznych zastosowaniach.
  • narzędzia zasilane akumulatorami (np. wiertarki i wkrętarki bezprzewodowe, odkurzacze),
  • czujniki trujących gazów (w tym dymu). Skonstruowane dla stacji kosmicznej Skylab – pierwsze czujniki z regulacją progu alarmu, dzięki czemu nie włączają się bez potrzeby.
  • „oddychające materiały”, np. Gore-Tex,
  • narzędzia do cyfrowej obróbki fotografii,
  • opony zimowe. Do ich produkcji wykorzystano materiał mocniejszy niż stal i odporny na niskie temperatury. Z tego materiału NASA wykonywała spadochrony do marsjańskich lądowników.
  • materiały kompozytowe w wytrzymalszych klockach hamulcowych,
  • łączność satelitarna,
  • GPS,
  • zdjęcia cyfrowe,
  • lepiej przyczepne rzepy,
  • zupki błyskawiczne,
  • ostrza z twardszą warstwą węglową,
  • metalizowana folia,
  • łożyska bezsmarowe,
  • lidar (LADAR)[12].
  • wykrywacz piorunów, dla golfistów, żeglarzy, pilotów – rejestruje odległe błyski i ostrzega przed zbliżającą się burzą z błyskawicami.

Linki zewnętrzne

edytuj

Przypisy

edytuj
  1. ↑ astronautyka, [w:] Encyklopedia PWN [online], Wydawnictwo Naukowe PWN [dostęp 2023-01-10].
  2. ↑ r, Astronautyka [online], Fizyka dla gimnazjum i liceum. Matura z fizyki., 1 sierpnia 2018 [dostęp 2024-09-27] (pol.).
  3. ↑ Jean Cheymol, Astronautique [online], parisdescartes.fr [dostęp 2024-09-27] (fr.).
  4. ↑ Encyclopædia Universalis, Biographie de ROBERT ESNAULT-PELTERIE (1881-1957) : « L'Astronautique » [online], Encyclopædia Universalis [dostęp 2024-09-27] (fr.).
  5. ↑ Mike Gruntman, From astronautics to cosmonautics, North Charleston, S.C: Booksurge, 2007, s. 21, ISBN 978-1-4196-7085-5, OCLC 156950339 [dostęp 2024-09-27].
  6. ↑ Promieniowanie kosmiczne a podróże międzyplanetarne – część pierwsza omówienia [online], SpaceX.com.pl, 14 maja 2021 [dostęp 2024-09-27] (pol.).
  7. ↑ Promieniowanie kosmiczne a podróże międzyplanetarne – część druga omówienia [online], SpaceX.com.pl, 21 grudnia 2021 [dostęp 2024-09-27] (pol.).
  8. ↑ Promieniowanie kosmiczne a podróże międzyplanetarne – część trzecia omówienia [online], SpaceX.com.pl, 4 lutego 2022 [dostęp 2024-09-27] (pol.).
  9. ↑ Jerry Jon Sellers, Understanding space: an introduction to astronautics, wyd. 2nd ed, Space technology series, New York: McGraw-Hill, 2000, ISBN 978-0-07-242468-3, OCLC ocm45046830 [dostęp 2024-09-27].
  10. ↑ Focus Extra 04/11, str. 30
  11. ↑ Niezbędnik inteligenta, 8/2011, str. 108
  12. ↑ Focus Extra 04/11, str. 58
Źródło: „https://pl.wiki.x.io/w/index.php?title=Astronautyka&oldid=74844938”