Αστροναυτική

Αστροναυτική

Astronautics

Ειναι ο κλάδος της Αστρονομίας ο οποίος ασχολείται με τις διαστημικές πτήσεις.

Αναπαράσταση εγκατάστασης αστροναυτικού σταθμού σε εξερευνούμενο πλανήτη

Γενικά

Η Αστροναυτική περιλαμβάνει πτήσεις διαστημοπλοίων, τοποθέτηση σε τροχιά δορυφόρων, εξαπόλυση μη επανδρωμένων διαστημικών οχημάτων προς τα αντικείμενα του Ηλιακού Συστήματος και γενικότερα προσπαθεί να κάνει πραγματικότητα ένα από τα όνειρα του ανθρώπινου είδους: να ταξιδέψει στο διάστημα.

Το όνειρο εκφράστηκε έντονα μέσα από τα έργα μεγάλων μυθιστοριογράφων ανά τους αιώνες με τη παρουσίαση πληθώρας συγγραμμάτων επιστημονικής φαντασίας.

Ιστορία της Αστροναυτικής

Η ιστορία της Αστροναυτικής χωρίζεται σε δύο μέρη:

• στην εποχή των πυραύλων και
• στην εποχή των δορυφόρων και των διαστημικών πτήσεων.

Αν και η εμφάνιση των πυραύλων χρονολογείται από την εποχή της πυρίτιδας δηλαδή από τον 13ο μ.Χ. αιώνα ωστόσο πατέρας της "πυραυλικής" και της Αστροναυτικής θεωρείται ο Tsiolkovski ο οποίος το 1903 παρουσίασε και το πρώτο σχέδιο πυραύλου που θα λειτουργούσε με υγρά καύσιμα, ικανού να προωθήσει διαστημόπλοιο.Εν τω μεταξύ εντελώς ανεξάρτητα από τον Tsiolkovski ο αμερικανός φυσικός Robert H. Goddard είχε αναπτύξει τις δικές του θεωρίες όσον αφορά τη χρήση πυραύλων ως μέσο προώθησης σε διαστημικές πτήσεις. Κατά τη διάρκεια επίσης του Β' Παγκοσμίου Πολέμου ο γερμανός επιστήμονας Wernher von Brawn εξέλιξε αρκετούς τύπους πυραύλων για στρατιωτικές όμως εφαρμογές.

Στόχοι Αστροναυτικής

Οι κυριότεροι στόχοι της σύγχρονης Αστροναυτικής είναι:

• Επιστροφή των διαστημικών λεωφορείων σε ακίνδυνες πτήσεις, *ολοκλήρωση της αποστολής του Διεθνούς Διαστημικού Σταθμού (ISS),
• σταδιακή κατάργηση των διαστημικών λεωφορείων όταν σταματήσει τη λειτουργία του ο ISS (περίπου το 2010),
• αποστολή ενός διαστημικού μη επανδρωμένου σκάφους σε τροχιά και ενός ρομπότ που θα προσεδαφιστεί στην Σελήνη,
• επανδρωμένη αποστολή στη Σελήνη μετά το 2015, αλλά το αργότερο έως το 2020,
• ρομποτικές αποστολές στον Άρη για να προετοιμάσουν μια μελλοντική επανδρωμένη αποστολή και τέλος
• μια εξερεύνηση πέρα από το Ηλιακό Σύστημα.

Διαστημική Πτήση

Οι διαστημικές πτήσεις είναι δύσκολες, επικίνδυνες, και βρίσκονται αντιμέτωπες με τεράστιες αποστάσεις, τουλάχιστον με τους ανθρώπινους όρους. Παρά τις μεγάλα μέτρα ασφάλειας, κατά τη διάρκεια 144 επανδρωμένων διαστημικών αποστολών της, οι Ηνωμένες Πολιτείες έχουν χάσει 17 αστροναύτες. Η διαδικασία της ανακάλυψης του διαστήματος παραμένει μια επικίνδυνη επιχείρηση, και θα συνεχίσει δυστυχώς να είναι έτσι και για το εγγύς μέλλον.

Προβλήματα επανδρωμένων πτήσεων

Ίσως οι πιο μεγάλες δυσκολίες για τις αποστολές στο διάστημα, είναι οι πόροι που απαιτούνται για να ζήσουν και να εργαστούν εκεί πάνω οι άνθρωποι. Παραδείγματος χάριν, το κοινό μόριο του νερού μπορεί να παραγάγει το οξυγόνο για να αναπνεύσουν, νερό για να πιουν, ενώ παίρνουμε από αυτό οξυγόνο και υδρογόνο ως προωθητήρια δύναμη. Ευτυχώς, αυτοί οι πόροι υπάρχουν πιθανώς σε κάποια μορφή εν αφθονία στους πρώτους δύο προορισμούς του ανθρώπου, το φεγγάρι και τον Άρη.

Αυτήν την περίοδο, υπάρχουν πολλά που δεν ξέρουμε για την εξαγωγή των χρήσιμων υλικών και των διαδικασιών που απαιτούνται για να υποστηρίξουν τέτοια δραστηριότητα. Αυτά τα ζητήματα θα απαιτήσουν την πείρα και της NASA και των μεταλλευτικών βιομηχανιών.

Τεχνολογική Υποστήριξη

Οι τεχνολογικές περιοχές που υποστηρίζουν τις αεροναυτικές αποστολές είναι πολυάριθμες και υπερβολικά ακριβές Μερικές από αυτές είναι εξής:

• Τεχνολογίες που θα επιτρέψουν την ανέλκυση στο Διάστημα μεγάλου φορτίου, ιδιαίτερα σε τροχιές κοντά στη Γη.

• Προηγμένες δομές υλικών, εξαιρετικά ελαφρές, πολλών χρήσεων για κατασκευή διαστημικών σκαφών.

• Υψηλή επιτάχυνση - μεγάλος κύκλος ζωής και επαναχρησιμοποίηση της διαστημικής κύριας μηχανής, για τα οχήματα με πληρώματα.

• Προηγμένη ισχύς και μεγάλη προωθητική ικανότητα (με χρήση κυρίως θερμο-πυρηνικής και ηλεκτρο-πυρηνικής ενέργειας, που θα βοηθήσουν το διαστημικό σκάφος να λειτουργεί καθώς και να επικοινωνεί, ιδιαίτερα στο εξωτερικό Ηλιακό Σύστημα, όπου η Ηλιακή Ενέργεια του Ήλιου δεν μπορεί πλέον να χρησιμοποιηθεί από ηλιακά πάνελ.

• Τεχνολογίες ψύξης για τους αστρονομικούς αισθητήρες ακρίβειας και προηγμένο διαστημικό σκάφος.

• Τηλεσκόπια της επόμενης γενιάς μεγάλου ανοίγματος .

• Διαστημικές συμβολομετρικές διατάξεις και αναγνώριση νέων πλανητών.

• Επικοινωνίες υψηλού εύρους συχνοτήτων, οπτικής περιοχής και μικροκυματικά συστήματα υψηλής συχνότητας, με ενίσχυση των ρυθμών της μετάδοσης των στοιχείων.

• Ακρίβεια κατά την είσοδο, την κάθοδο και την προσγείωση - ακρίβεια που στοχεύει στην προσεδάφιση σε πλανήτες και φυσικούς δορυφόρους με μεγάλο και χαμηλό g.

• Ανακύκλωση του οξυγόνου, του διοξειδίου του άνθρακα, και του νερού εκεί όπου θα ζουν τα πληρώματα των μακροχρόνιων αποστολών στο διάστημα.

• Συστήματα για δραστηριότητες εκτός διαστημικών σκαφών, συγκεκριμένα για παραγωγική εργασία σε πλανητικές επιφάνειες.

• Αυτόνομα συστήματα και ρομπότ - για να ελέγχουν, να διατηρούν, και όπου είναι δυνατόν, να επισκευάζουν σύνθετα διαστημικά συστήματα.

• Συλλογή επιστημονικών δεδομένων και ανάλυση - αισθητήρες με ανεκτικότητα στην θερμοκρασία και στην σκληρή ακτινοβολία.

• Ελαχιστοποίηση του βιοϊατρικού κινδύνου - διαστημική ιατρική. Τηλε-έλεγχος, διάγνωση και θεραπεία.

• Τεχνολογίες ελλιμενισμού διαστημικών οχημάτων και κατασκευή μεγάλου φορτίου διαστημοπλοίων.

• Αυτοματοποιημένα ραντεβού και ελλιμενισμός - για τις επανδρωμένες πτήσεις και τις ρομποτικές αποστολές επιστροφής δειγμάτων.

• Χρησιμοποίηση των πόρων άλλων πλανητών, που θα μας επιτρέψει να κόψουμε τον ομφάλιο λώρο με τη Γη για την αποστολή εφοδίων.

Διαστημικές Υπηρεσίες

Οι διαστημικές υπηρεσίες των διαφόρων κρατών και διεθνών οργανισμών της Γης είναι οι κάτωθι:

1. National Aeronautics and Space Administration (ΗΠΑ)
2. European Space Agency (ESA) (Ευρώπη)
3. United Nations - Office for Outer Space Affairs (OOSA) (ΟΗΕ)
4. Argentinian Space Agency (Αργεντινή)
5. Brazilian Space Agency (Βραζιλία)
6. Canadian Space Agency (Καναδάς)
7. China National Space Administration (Κίνα)
8. Federal Space Agency of Russian Federation (Ρωσία)
9. Indian Space Research Organisation (Ινδία)
10. Iranian Space Agency (Ιράν)
11. Japan Aerospace Exploration Agency (Ιαπωνία)
12. National Space Agency of Ukraine (Ουκρανία)
13. Space and Upper Atmosphere Research Commission (Πακιστάν)

Εσωτερική Αρθρογραφία

• Διαστημική
• Ταξίδι στο Χώρο
• Ταξίδι στο Χρόνο

Ιστογραφία

• Βικιπαίδεια
• Livepedia
• Physics4u