Космические исследования

Space Exploration

For centuries, people have dreamed of leaving the Earth and traveling through space to visit the moon and explore other planets and stars. During the past thirty years, some of these dreams have become realities. Spacecraft have orbited the Earth and sent back data to ground-based scientists. They have traveled to other planets and transmitted images and information that have helped to expand our knowledge of the solar system. People have gone into space to orbit the Earth and even to visit the moon.
In 1992, a United States satellite, the Cosmic Background Explorer (COBE), detected slight variations or ripples in the background microwave radiation coming from far out in space. This information may be helpful in determining how the universe evolved.
Despite such achievements, space exploration is still in its infancy considering the vast scope of the universe and the many unanswered questions about it. For example, scientists estimate that there are 10 billion stars like our sun in the Milky Way galaxy, perhaps a million of which may have planets orbiting around them. Scientists want to know if these planets exist, and if they do, are any of them like those in our solar system, or do any harbor intelligent beings or other forms of life.
Someday, as a result of space exploration and travel, scientists may be able to solve the mysteries of the universe. Their discoveries may also change our view of life on Earth and of our planet's role in the universe.

Leaving the Earth

Before reaching space, scientists had to solve the problem of escaping from the Earth's gravity--the force that pulls objects toward Earth and prevents them from floating off into space. A spacecraft leaving Earth must travel fast enough to overcome this strong gravitational pull. The speed needed to overcome the Earth's gravity, called escape velocity, is about 7 miles (11 kilometers) per second, or 25,000 miles (40,000 kilometers) per hour. Reaching escape velocity does not mean that a spacecraft has freed itself completely from the Earth's gravitational pull, which extends far out into space. But it does mean that the spacecraft will not fall back to Earth even if no additional power is used. As the spacecraft continues to move away from the Earth, the gravitational force weakens until it no longer has a significant effect on the spacecraft.
For a spacecraft to enter orbit around the Earth, it must reach a speed called orbital velocity. The orbital velocity will depend upon how far above the Earth the craft is supposed to orbit. For example, a spacecraft must attain an orbital velocity of about 17,500 miles (28,000 kilometers) per hour to orbit the Earth at a distance of 100 miles (160 kilometers). A slower orbital velocity is needed to keep a spacecraft in orbit farther from Earth.
A spacecraft is sometimes put into a temporary, or parking, orbit before it is sent farther out into space. There are two reasons for doing this. A spacecraft launched directly into space would need more powerful, more expensive rockets. Scientists have also found that it is easier to aim a spacecraft toward its destination if it is put into a parking orbit first.

Navigation, Tracking, and Monitoring

In space there are no fixed landmarks to indicate position. Yet a spacecraft is expected to travel immense distances to its destination and perhaps land within a few hundred yards of a specific target. Navigating a spacecraft to achieve this goal requires the help of many engineers and technicians and the use of complex equipment and systems.

Monitoring Systems and Crew

Even during the quietest moments of a spaceflight, many things are happening on board the spacecraft. Doctors working with flight controllers must know such things as the breathing rate, pulse rate, blood pressure, and body temperature of each crew member. Ground-based engineers need information about temperatures and pressures within the spacecraft, the condition of its machinery and instruments, and whether any dangerous situations may be arising. Scientists need information about the characteristics of planets and their satellites (such as data on their gravitational and magnetic fields) and information on atoms and molecules in space.
Much of this data is gathered by devices called sensors, which can detect and measure pressures, temperatures, radiation, pulse rates, and so on. The measurements are changed into radio signals that are beamed back to scientists on Earth. The technology concerned with systems that gather and send this information is called telemetry (from Greek words meaning "measuring at a distance").

Космические исследования

На протяжении веков люди мечтали покинуть Землю и путешествовать по космосу, чтобы посетить Луну и исследовать другие планеты и звезды. В течение последних тридцати лет некоторые из этих мечтаний стали реальностью. Космический корабль вращается вокруг Земли и отправляет данные наземным ученым. Они путешествовали на другие планеты и передавали изображения и информацию, которые помогли расширить наши знания о Солнечной системе. Люди вышли в космос на орбиту Земли и даже посетили Луну. 
В 1992 году спутник Соединенных Штатов, Космический фоновой проводник (COBE), обнаружил небольшие изменения или рябь на фоне микроволнового излучения, исходящего из космоса. Эта информация может быть полезной при определении того, как эволюционировала Вселенная.
Несмотря на такие достижения, освоение космоса все еще находится в зачаточном состоянии, учитывая обширный охват вселенной и многие оставшиеся без ответа вопросы. Например, по оценкам ученых, в галактике Млечного Пути есть 10 миллиардов звезд, как наше солнце, возможно, миллион из них могут иметь вокруг них планеты. Ученые хотят знать, существуют ли эти планеты, и если они это сделают, любой из них, как и в нашей солнечной системе, или какие-либо гавань разумных существ или других форм жизни. 
Когда-нибудь, в результате космических исследований и путешествий, ученые смогут решить загадки вселенной. Их открытия могут также изменить наш взгляд на жизнь на Земле и на роль нашей планеты во Вселенной. 

Покидание Земли.

Прежде чем добраться до космоса, ученым пришлось решить проблему выхода из земной гравитации - силы, которая тянет объекты к Земле и не позволяет им плыть в космос. Космический корабль, покидающий Землю, должен путешествовать достаточно быстро, чтобы преодолеть это сильное гравитационное тяготение. Скорость, необходимая для преодоления силы тяжести Земли, называется скоростью вылета, составляет около 7 миль (11 километров) в секунду, или 25 000 миль (40 000 километров) в час. Достижение скорости ускорения не означает, что космический корабль полностью освободился от гравитационного тяготения Земли, которое простирается далеко в космос. Но это означает, что космический корабль не вернется на Землю, даже если никакой дополнительной мощности не будет. По мере того как космический корабль продолжает удаляться от Земли, гравитационная сила ослабляется, пока она больше не оказывает существенного влияния на космический корабль. 

Чтобы космический корабль выходил на орбиту вокруг Земли, он должен достичь скорости, называемой орбитальной скоростью, Скорость орбиты будет зависеть от того, насколько далеко над Землей корабль должен выходить на орбиту. Например, космический корабль должен достичь орбитальной скорости около 17 500 миль (28 000 километров) в час на орбиту Земли на расстоянии 100 миль (160 километров). Для поддержания космического корабля на орбите дальше от Земли требуется более медленная орбитальная скорость. 

Космический аппарат иногда помещается на временную орбиту или на парковку, прежде чем ее отправят дальше в космос. Для этого есть две причины. Космический аппарат, запущенный непосредственно в космос, нуждался бы в более мощных и более дорогих ракетах. Ученые также обнаружили, что легче направлять космический корабль к месту назначения, если он сначала помещен на парковку. 

Навигация, отслеживание и мониторинг

В пространстве нет фиксированных ориентиров для указания позиции. Ожидается, что космический корабль отправится на огромные расстояния до места назначения и, возможно, приземлится в нескольких сотнях ярдов от конкретной цели. Для навигации по космическому аппарату для достижения этой цели требуется помощь многих инженеров и техников, а также использование сложного оборудования и систем. 

Системы мониторинга и экипажа

Даже в самые тихие моменты космического полета на борту космического корабля происходит много вещей. Врачи, работающие с диспетчерами полетов, должны знать такие вещи, как частота дыхания, частота пульса, кровяное давление и температура тела каждого члена экипажа. Инженеры наземного базирования нуждаются в информации о температурах и давлениях в космическом аппарате, состоянии его механизмов и приборов и могут ли возникать опасные ситуации. Ученым нужна информация о характеристиках планет и их спутников (таких как данные о их гравитационных и магнитных полях) и информации об атомах и молекулах в космосе. 

Большая часть этих данных собрана устройствами, называемыми датчиками, который может обнаруживать и измерять давление, температуру, излучение, частоту пульса и т. д. Измерения меняются на радиосигналы, которые передаются ученым на Земле. Технология, связанная с системами, которые собирают и отправляют эту информацию, называется телеметрией (от греческих слов, означающих «измерение на расстоянии»)