في الأسبوع الماضي ، سجلت سفينة الشحن Progress MS-11 رقما قياسيا جديدا من خلال الالتحام بـ ISS 3 ساعات و 21 دقيقة بعد الإطلاق. هذه هي السفينة الثانية التي حلقت في دائرة قصيرة للغاية - اثنين فقط من المنعطفات. منذ عام 2012 ، عندما حلقت طائرة التقدم M-16M وفقًا لجدول زمني قصير مدته ست ساعات ، كان وقت الرحلة إلى المحطة الفضائية الدولية يتناقص ، ووصلت الآن ثلاث ساعات ونصف الساعة - وهذا ليس الحد الأقصى.
إطلاق سفينة الشحن ، صورة CC "الجنوب" / روسكوزموسهذه السجلات المختلفة
إيه سوكولوف أول محطة فضائية تجريبية (إرساء مركبة فضائية Soyuz-4 و -5)المفارقة التاريخية الطفيفة هي أن الروابط الأولى كانت سريعة. يحتفظ الاتحاد السوفياتي بسجل سرعة مطلقة - في 15 أبريل 1968 ، قام سويوز بدون طيار يدعى Cosmos-213 بإرساء نفس Cosmos-212 بعد 47 دقيقة فقط من الإطلاق. يمكن أن يصبح الالتحام المأهول بالسوفييت أيضًا هو السوفيتي - أصبح Soyuz-3 ، الذي كان يقوده جورج Beregovoi ، بالقرب من Soyuz-2 بدون طيار في أقل من ساعة. ولكن ، للأسف ، على الجانب الليلي من المدار ، لم يتمكن رائد الفضاء من توجيه السفينة بشكل صحيح ، وكسر الالتحام. لذا فإن سجل سرعة الالتحام المأهول ينتمي إلى الأميركيين. تم إطلاق Gemini 11 الذي تم إطلاقه في سبتمبر 1966 بهدف Agen بعد ساعة و 34 دقيقة.
الآن لا يمكن تجاوز هذه السجلات ، والسبب يكمن في الميكانيكا المدارية. في اتحاد الجمهوريات الاشتراكية السوفياتية ، كان هناك موقعان للإطلاق في قاعدة بايكونور ، ويمكن وضع أول سفينة في المدار ، والتي سوف تمر عبر الكون في اليوم التالي. في هذه اللحظة ، بدأت السفينة الثانية ، والتي ظهرت على الفور بالقرب من الأولى. لأول مرة ، تم تشغيل مثل هذه الخدعة مع Vostoks -3 و -4 ، وكان رواد الفضاء نيكولاييف وبوبوفيتش على مسافة قريبة من خط البصر. في الولايات المتحدة شرق الميناء الفضائي ، كان هناك محيط ، سمح بإطلاق السفينة الثانية في نفس المدار مثل الأول ، مرتين في اليوم - في القسم الصاعد والتنازلي من المدار. على أي حال ، وجدت السفينة الثانية التي تم إطلاقها نفسها على مسافة عدة كيلومترات من الهدف ويمكنها المضي قدمًا في الإرساء.
محطة Salyut-7 ورصيف السفينة Soyuzعندما بدأت تشغيل المحطات المدارية ، توقفت هذه المخططات عن العمل بسبب حقيقة أن المحطات وضعت في مدارات أعلى ، وتباطأت بمرور الوقت ، كما تناور السوفيتي بشكل مستقل. نتيجة لذلك ، ذهب الاتحاد السوفيتي والولايات المتحدة بطرق مختلفة. في الولايات المتحدة الأمريكية ، استغرقت الرحلات إلى محطة سكايلاب 6 دورات أو 8.5 ساعات. في الاتحاد السوفياتي ، تحولوا إلى نظام يومي. أجرت المحطة المناورة ، حيث أعدت مدارها لاستقبال السفينة ، التي طارت لمدة 24 ساعة. عندما تم إطلاق مجمع مير المداري في منتصف الثمانينيات ، كان ثقيلاً للغاية بالنسبة للمناورة الخاصة ، لذلك تحولت السفن إلى مخطط الاقتراب لمدة يومين. كما أثر ذلك أيضًا على عامل آخر - كما أظهرت الممارسة ، بعد يوم من الإطلاق ، كان رواد الفضاء يتأقلمون بشدة مع الجاذبية الصفرية ، وشعروا بأنهم أسوأ ، وإذا لزم الأمر ، فإن التحول إلى الإرساء اليدوي يعمل بكفاءة أقل ويرتكبون أخطاء. بدأ استخدام نظام لرسو السفن لمدة يومين على محطة الفضاء الدولية ، وقبل بداية السنة العاشرة ، وصلت البضائع والمركبات الفضائية المأهولة إلى المحطة في 34 دورة.
السرعة والدقة
مع بداية السنوات العاشرة ، سمح لنا الانتقال إلى أنظمة التحكم الرقمية على السفن وسيارات الإطلاق ببدء تجارب مع مخططات الالتحام الأسرع. في RSC Energia ، أصبح رافائيل فارازوفيتش مورتازين ، الذي يعمل في قسم المقذوفات منذ عام 1979 ويشغل الآن منصب رئيس القسم ، هو المتحمس الرئيسي.
RF Murtazin ، الصورة من قبل فيرا تيوكالوفا / "قطاع الفضاء الخاص بك"ولكن كم من الوقت يجب أن أذهب؟ لقد أظهر التاريخ أن النظام اليومي ليس الأمثل. بشكل عام ، وفقًا للأطباء ورواد الفضاء ، تبدأ الفترة الحادة للتكيف مع الجاذبية الصفرية بعد حوالي ست ساعات في الفضاء. تم تعيين القيد الثاني بواسطة الفني - بعد المدار الخامس ، يتحول المدار بالنسبة إلى نقاط القياس الأرضية ، ويصبح التحكم في السفينة أكثر صعوبة بكثير. في البداية ، تم تطوير دائرة ذات خمس دورات ، لكن اتضح أنه نظرًا لميزات التحكم ، لا يمكن فحصها مسبقًا على سفينة شحن. لذلك ، فقد أصبحت أربع لفات أو ست ساعات بالتحديد الحد الأقصى المسموح به لدائرة كهربائية قصيرة. علاوة على ذلك ، يجب أن تعمل هذه التقنية باستمرار ، فليس من المنطقي تسجيل السجل. ولهذا كان من الضروري معرفة كيفية حل المشكلات الفنية والباليستية. المحطة الفضائية الدولية هي المحطة الأثقل الموجودة على الإطلاق ، وإمكانيات المناورة لتشكيل المدار المطلوب محدودة للغاية. إنه كبير أيضًا ، بألواح شمسية ضخمة ، وتمنعه بقايا الغلاف الجوي بشكل ملحوظ. وتعتمد كثافة هذه المخلفات على النشاط الشمسي ، الذي لا يمكن التنبؤ به قبل أشهر. بالإضافة إلى ذلك ، يجب عليك في بعض الأحيان إجراء مناورات لتجنب الحطام الفضائي. توجد أيضًا قيود فنية - يجب أن يتم الإرساء على مدار اليوم وفي مدار الرؤية لنقاط التحكم الأرضية. حسنًا ، أخيرًا ، تحتاج إلى الحفاظ على معلمات المدار متوافقة مع عمليات الإطلاق المستقبلية.
المعلمة الرئيسية التي تحدد إمكانية الالتحام هي زاوية الطور ونطاقه المسموح به. عندما يتم فصل Soyuz أو Progress عن المرحلة الثالثة من مركبة الإطلاق ، يكونان في مدار منخفض على ارتفاع حوالي 210 كم. المحطة الفضائية الدولية تحلق أعلى في 400-450 كم. للسفر إلى المحطة ، تحتاج السفينة إلى رفع مدارها وتهدف إلى النقطة التي ستكون فيها المحطة بعد فترة. لذلك ، في وقت الفصل بين السفينة والمحطة توجد زاوية طور ما يسمى (في الشكل يوجد قطاع مشرق).
زاوية المرحلة لديها مجموعة مرحلة صالحة. لمخطط لمدة يومين ، كان ضخما فقط - 150 درجة. وفي الدائرة الرباعية ، تبين أنها أصغر بكثير - 22 درجة (زاوية الطور من 18 درجة إلى 40 درجة). ثم كان من الضروري تطبيق الحيل التقنية ، على سبيل المثال ، تقوم السفينة بأول مناورتين في الوضع المستقل ، بالاعتماد على الوضع المحسوب وليس الوضع الحقيقي. في المناورات اللاحقة ، عندما أصبح خطأ السحب معروفًا ، تم إجراء تصحيح. وبدون هذه الخدعة ، كان نطاق الطور قد انخفض إلى حوالي 15 درجة ، وكان من الصعب للغاية تركيب محطة تناقص غير متكافئة وغير متوقعة فيه.
المناورات وارتفاع المدار للمركبة الفضائية سويوز MS-11 ، المصدرالحد من التميز
ذهب سويوز أول موظف مأهول إلى المحطة وفقًا لمخطط قصير في عام 2013 ، وقدّر الطاقم راحة الابتكار. لكن اتضح أن ذلك ليس مثاليًا - حيث يحصل رواد الفضاء على يوم عمل طويل للغاية ، من 18 إلى 20 ساعة ، يجب أن يقضي 11 منهم في بدلات فضاء. كانت هناك رغبة واضحة لتقليل الوقت من البداية إلى الالتحام أكثر. ولكن كلما كانت مدة الرحلة أقصر ، كلما كان نطاق المرحلة المسموح به أصغر. تم إطلاق الحيل الباليستية الجديدة - إذا سمحت بإطلاق السفينة في مدار مائل مختلف قليلاً ، يمكنك بالإضافة إلى ذلك مناورة وقت الإطلاق ، وتوسيع حدود نطاق المرحلة. بالفعل في الفضاء ، ستقوم السفينة (أو المرحلة الثالثة من مركبة الإطلاق) بمناورة إضافية على الجانب من أجل الجمع بين طائرات المدارات ، لأن الإرساء يتطلب طائرات مطابقة (مستوية). لذلك وُلد نظام التقارب الفائق الدوران.
المحاولات الأولى لم تكلل بالنجاح - نظرًا لوجود مشكلات فنية ، تحولت إطلاقات Progress في نهاية عام 2017 وبداية عام 2018 إلى أيام احتياطي ، مما فرض استخدام نظام النسخ الاحتياطي الذي استمر لمدة يومين والذي أصبح متاحًا. أول "تقدم" وفق مخطط القصر الفائق طار الصيف الماضي ووصل إلى المحطة في 3 ساعات و 40 دقيقة. والآن اجتاز الاختبار الثاني بنجاح ، حيث تم تخفيض الوقت أكثر من ذلك بقليل ، إلى 3 ساعات و 21 دقيقة.
يرجى ملاحظة أنه في مخطط القرب ثنائي الاتجاه ، انخفض نطاق المرحلة إلى 6 درجات (من 12 درجة إلى 18 درجة). على الرغم من كل الحيل ، أصبح اصطياد محطة ضمن النطاق المقبول أكثر صعوبة الآن ، وتظهر الرحلات الناجحة زيادة في مستوى التحكم وإدارة محطة الفضاء الدولية الكبيرة والثقيلة. وهذا ليس الحد الأقصى - حلّ رفائيل فارازوفيتش عام 2013 على الالتحام في جولة واحدة! للقيام بذلك ، سوف تضطر إلى تغيير مجال التقارب المستقل ، ولكن يبدو أن المشكلة قد تم حلها. لذلك ، من الممكن تمامًا أن يبدو Soyuz في بضع سنوات وكأنه ضاحية جازيل - "ساعة ونصف في ظروف ضيقة ، وأنت في محطة الفضاء الدولية". وستكون الصعوبات الفنية والرياضية التي توفرها هذه الرحلة القصيرة مفاجأة مذهلة للفضوليين الذين يريدون الحفر بشكل أعمق.