Kosmonavtika
Kosmonavtika (kosmos va yun. nautike — kemani boshqarish sanʼati) — kosmik fazoga parvoz qilish; turli xildagi kosmik apparatlardan foydalangan holda kosmosni va Yerdan tashqaridagi kosmik obʼyektlarni oʻrganishni taʼminlaydigan fan va texnika soxalari majmui. Quyidagi muammolar bilan shugʻullanadi: kosmik uchishlar nazariyasi — trayektoriyalarni hisoblash; ilmiy-texnikaviy kosmik raketalar, boshqarish bort tizimi, uchirish joyi qurilmalari, boshqariluvchi kemalar va stansiyalar, ilmiy labaratoriya jihozlari hamda yerdagi uchirishni boshqarish tizimini yaratish, trayektoriyani oʻlchash xizmati, telemetriya, orbital stansiyalarni jihozlash va boshqarish; tibbiy-biologik hayotni taʼminlash bort tizimini yaratish; ortiqcha zoʻriqish, vaznsizlik, radiatsiya kabi masalalar bilan bogʻliq ravishda inson organizmida kechadigan noxush hodisalarni bartaraf qilish; kosmik fazo va sayyoralardan foydalanishning huquqiy, xalqaro huquq meʼyorlari boʻyicha boshqarish masalalari va boshqa. Kosmik fazoga uchish mumkinligining nazariy asoslarini birinchi boʻlib, XIX asr oxirida K. E. Siolkovskiy yaratdi. U oʻzining "Reaktiv qurilmalar yordamida Olam fazosini tadqiq etish" (1903) va boshqa asarlarida kosmik parvozlarni texnik jihatdan amalga oshirish mumkinligini koʻrsatib, komonavtikaning asosiy muammolarini hal qilish yechimlarini berdi. Kosmonavtika masalalarini yechishda I. V. Meshcherskiy, Yu. V. Kondratyuk (1897—1942), F. A. Sander (1887—1933) kabi rus olimlari, R. EnoPeltri (Fransiya) va boshqa olimlar oʻz ishlari bilan qatnashdilar. XX asr 20-yillarida kosmonavtikaning asosiy gʻoyalarini targʻib qilish va bu sohaning amaliy muammolarini birgalikda hal etish maqsadida bir necha mamlakatlarda, jumladan, Rossiya (1924), Avstriya (1926), Germaniya (1927), Buyuk Britaniya va AQShda (1930) kosmonavtika jamiyatlari tuzildi. 1921-yilda Rossiyada raketa texnikasiga doir ishlar boshlanib, Gazodinamik laboratoriya tashqil etildi. Davlatlar boʻyicha birinchi kosmik uchishlar tarixi. 1933-yilda S. P. Korolyov boshchiligida birinchi marta suyuq yonilgʻili raketalar uchirildi. 1933-yil oxirida Moskvada Reaktiv ilmiy tadqiqot instituta ishga tushdi. AQShda suyuq yoqilgʻili reaktiv dvigatellar boʻyicha ishlar R. Goddard tomonidan 1921-yilda boshlandi, suyuq yonilgʻili raketalarni uchirish esa 1926-yilda amalga oshirildi. Germaniyada bu turdagi dvigatellarning lab. sinovi G. Obert tomonidan 1929-yilda, suyuq yonilgʻili dvigatellarni uchirish boʻyicha sinovlar esa I. Venkler tomonidan 1931-yilda boshlandi. Kosmik eraning boshi — birinchi Yerning sunʼiy yoʻldoshi (YESY) uchirilgan kun (1957-yil 4 oktabr)dan hisoblanadi (qarang Yer sunʼiy yoʻldoshlari). 1959-yilda sayyoralararo avtomatik stansiya "Luna-2" Oy sirtiga qoʻndirildi. Kosmik eraning boshqa muhim voqealari kosmik fazoga Yu. A. Gagarin (1961-yil 12-aprel) va birinchi ayol-kosmonavt V. Tereshkova (1963-yil 16-iyun)ning uchishi boʻldi. K. tarixida navbatdagi muhim voqea 1969-yil 16—24-iyulda N. Armstrong, E. Oldrin va M. Kollinzlar (AQSH) tomonidan Oyga uyushtirilgan birinchi ekspeditsiya hisoblanadi. Quyidagi mamlakatlarda kosmik apparatlar yaratilgan: Rossiyada (1957-yildan), AQShda (1958-yildan), Fransiyada (1965-yildan), Yaponiya va Xitoyda (1970-yildan), Buyuk Britaniyada (1971-yildan), Hindistonda (1980-yildan). Zamonaviy kosmik uchishlar nazariyasi osmon mexaniqasi va uchish apparatlarini boshqarish nazariyasiga tayangan. Klassik osmon mexaniqasidan farq qilib, bu yoʻnalish astrodinamika deb yuritiladi. Astrodinamikaning eng muhim boʻlimlaridan biri — uchish trayektoriyalarini tuzatish (korreksiyalash) nazariyasi deb ataladi. YESY hisoblangan trayektoriyadan chetga chiqishi (ogʻishi) ham mumkin; u ushbu omillarga bogʻliq boʻladi: oldindan hisoblash qiyin boʻlgan ogʻdiruvchi kuchlar (zichligi oʻzgarib turuvchi atmosfera qarshiligi, Yerning nosferikligi, bir jinsli emasligi va boshqalar) mavjudligi va boshqa Kosmik majmualarni yaratish murakkab ilmiy-texnik muammo hisoblanadi. Yirik eltuvchi raketa (ER)larning startoldi massasi 3000 t, uzunligi esa 100 m dan ortiq boʻladi. Ularda zarur yonilgʻi zahiralarini (umumiy massasining 90%) ratsional joylashtirish, raketa tuzilishini iloji boricha yengil qilish, yonilgʻi ishlatilgandan soʻng shu bosqichni qaytarib tushirish va boshqa raketa tuzilishiga xos muammodir. ER dvigateli qurilmasining quvvati bir necha GVt gacha boradi. Odatda ER bir necha dvigateldan tashqil topib, ularning sinxron (uygʻunlashib) ishlashi boshqarish tizimi orqali amalga oshiriladi. ER dvigatellari uchun, odatda, qattiq kimyoviy yonilgʻi, suyuq yonilgʻi ishlatiladi (qarang Raketa dvigateli). Yadro energiyasida ishlaydigan RD dvigatellari sinov bosqichida (2003). Kosmik apparat (KA)larni orbitaga chiqarish uchun YESYlarga birinchi kosmik tezlik (7,91 km/s) dan ortiq, KK ni boshqa sayyoralar (Mars, Venera)ga chiqarish uchun, ikkinchi kosmik tezlik (11,19 km/s) dan ortiq, Quyosh sistemasidan chiqib ketish uchun esa, uchinchi kosmik tezlik (16,6 km/s) danortiq tezlik berish kerak. Orbitaga chiqariladigan KAlarni 2 guruhga ajratish mumkin: Yer atrofida uchuvchi (YESY) va uzoq, kosmosga, masalan, Oy yoki boshqa sayyoralarga uchuvchi apparatlar. Keyingi guruhga kiruvchi KAlarning ERlari (boshlangich tezligining kattaligi sayyoraga yaqinlashgach tormozlovchi impuls va Yerga qaytishi uchun tezlikni orttirish zarurligini eʼtiborga olsak) yetarli darajada katta quvvatli boʻlishi kerak. Kosmik apparat kosmik fazoning murakkab sharoitida uzoq, vaqt mustaqil ishlashi uchun unda bir qancha tizimlar — temperaturani saqlash tizimi, elektr manbai (mas, Quyosh batareyalari) va yonilgʻi bilan taʼminlash tizimi, Yer va boshqa kosmik jismlar bilan aloqa qilish tizimlari, uchishni boshqarish tizimi va boshqa boʻlishi kerak. Kema bortiga turli-tuman ilmiy tadqiqot asboblari oʻrnatiladi. Ularning ishini kema bortidagi boshqarish kompleksi tartibga solib turadi. Tushiriladigan apparat atmosferada qizib ketmasligi uchun issiqqa chidamli maxsus konteynerga joylashtiriladi. Ekipajli kosmik kemalarda qoʻshimcha tibbiy-ekologik muammolarni hal qilishga toʻgʻri keladi. Ularda ekipajni zararli nurlar, vakuum va kosmik muhitning boshqa omillaridan saqlash tizimi, hayotni taʼminlash tizimi boʻlishi zarur. Kosmosga uchish inson organizmida vaznsizlikka, oʻta nagruzkaga chidamlilikni talab qiladi. "Vosxod" kemasida bajarilgan eksperiment va tadqiqotlar, insonning ochiq kosmosga chiqishi, "Soyuz" kosmik kemalarida uchishlar orbital stansiyalarning yaratilishiga olib keldi va "Salyut", "Mir", "Skayleb" orbital stansiyalari uchirildi. ER va KAlarning uchishi Yerdan boshqarish xizmatining keng tarmogʻi mavjud boʻlishini talab qiladi. Shu maqsadda Yer sirtida kosmik aloqa punktlari, okeanda esa maxsus jihozlangan aloqa kemalari joylashadi. KAlarni Yerga qoʻndirishda qutqarish va evakuatsiya xizmati yordamga keladi. KA bortidagi boshqarish tizimi va Yerdagi koʻplab xizmat tizimlari orasidagi bogʻlanishlarni tashqil etish, uchishni texnik boshqarish orqali amalga oshiriladi. Kosmonavtikaning avtomatik vositalari Yerni ilmiy tadqiq qilishga, atmosferaning yuqori qatlamlarini, ionosfera va radiatsion mintaqalarini bevosita oʻlchashga, Yerning haqiqiy shaklini va gravitatsion maydoni anomaliyasini aniqlashta imkon beradi. Oy va sayyoralarni ilmiy tadqiq qilishda Oy atrofi va sayyoralar atrofi fazosida, Oy sirtida, sayyoralar atmosferasida va sirtida bevosita oʻlchashlar olib boriladi. Sayyoralararo KA Oy, Merkuriy, Venera, Mars, Yupiter, Saturn, Uran, Neptun va ularning yoʻldoshlarini ayrim kometa (mas, Galley) va asteroidlarni tekshirdi. Oy tuprogʻidan namunalar keltirildi, Mars tuprogʻida mikroorganizmlarning bor yoki yoʻqligi tekshirildi (qarang "Viking"). Quyoshning ultrabinafsha diapazondagi nurlanishni KA yordamida tadqiq qilib, uning tuzilishi, faolligi va insonning amaliy faoliyatiga taʼsiri masalalarida fanni talay yangiliklar bilan boyitdi; Koinotning yuzlab rentgen va gamma diapazonlarda nurlanuvchi manbalarini ochdi; yuqori energiyali obʼyektlarda kechayotgan fizik jarayonlarning mohiyatini anglashga imkon berdi. Kosmonavtika vositalari, nisbiylik nazariyasi tomonidan taʼkidlangan samaralarni aniqlashga va shu asosda borliqning fundamental asoslarini tadqiq qilishga imkon yaratdi; aloqa yoʻldoshlari, Yer sharining katta qismi uchun televizion dasturlarni retranslyasiya qilib, telefon va telegraf aloqalarini ham amalga oshirmoqsa ("Molniya", "Raduga", "Ekran" va boshqalar). Yerga yaqin kosmik fazoni, sayyoralar va ularning tabiiy yoʻldoshlarini, Quyoshni, Quyosh — Yer va boshqa sayyoralararo bogʻlanishlarni oʻrganish boʻyicha ilmiy eksperimentlar oʻtkazish, yulduzlar evolyusiyalarini tadqiq qilish, uzoq kosmosda murakkab organik birikmalarning hosil boʻlish masalalarini tadqiq qilish va boshqa tadbirlar kosmonavtikaning amalda bajariladigan ishlariga kiradi. Bu esa Yerda hayotning paydo boʻlishi haqidagi maʼlumotlarni aniqlash uchun katta ahamiyat kasb etadi. Fundamental va amaliy bilimlarni oʻrganish maqsadida tibbiy-biologik eksperimentlar oʻtkaziladi, shuningdek, yuqori energiyaga ega boʻlgan kosmik nurlarniig yuzaga kelish jarayonlari, modda va antimoddalarning annigilyasiya hodisalari tadqiq qilinadi. Tabiiy boyliklarni, baliq zahiralarini izlashda, oʻrmon va qishloq xoʻjaligi yerdariga bahr berishda, xarita tuzishda kosmik suratga olish usuli keng qoʻllaniladi. Texnologik jarayonlar: kosmik payvandlash, vaznsizlik holatda kristallarni oʻstirish va boshqa kosmik tadqiqotlarning muhim bosqichi hisoblanadi. Masalan, materiallardagi baʼzi metallurgiya va kristallokimyo jarayonlarga vaznsizlikning taʼsiri EPAS dasturi boʻyicha "Salyut" orbital stansiyasida Rossiya — AQSH kosmonavtlarining birgalikda uchishi vaqtida oʻrganildi. V. A. Lyaxov va V. V. Ryuminlar orbitada birinchi marta radioteleskopni oʻrnatdilar va uning yordamida astrofizik va geofizik tadqiqotlar oʻtkazdilar. Bunda 