Аппараты класса шаттл
Американский космический летательный аппарат класса шаттл, нечто среднее между ракетой, космическим кораблем и самолетом, — удивительное многофункциональное средство для космических орбитальных полетов. Первый запуск шаттла «Колумбия» состоялся 12 апреля 1981 года. Решение о запуске космического корабля было принято еще в 1970 году, когда специалисты НАСА, наконец-то отказавшись от проекта «Аполлон», который доставил человека на Луну, задумались о космических кораблях многоразового (в отличие от «Аполлона») использования. Современная система состоит из орбитальной ступени (то есть самолета, который после схода с орбиты совершает спуск и посадку) с дельтовидными крыльями и внешней ступени с дополнительным резервуаром с горючим и двумя ускорителями с ракетными твердотопливными двигателями. Из всех этих составных частей только один компонент одноразового использования — дополнительный резервуар. Впрочем, сейчас уже ведутся разработки по повторному использованию и этой части.
В момент запуска (который происходит в космическом Центре им. Кеннеди во Флориде) вертикального, как у ракеты, шаттл сдвигается с места всеми своими двигателями; в этот момент его масса составляет более 3000 т. Через 2 мин на высоте около 50 км отделяются 2 ускорителя, которые спускаются на Землю на парашютах. Приблизительно через 9 мин после запуска заканчивается топливо в дополнительном резервуаре, он отваливается и падает в океан. После двухминутного движения по инерции на несколько мгновений включаются 2 двигателя орбитального маневрирования, разгоняя корабль до 28 000 км/ч. На этой скорости происходит выход на орбиту, обычно на высоте приблизительно 275 км за время чуть более 10 мин с момента старта. Через несколько суток полета (длительность полета шаттла чуть превышает неделю) корабль готов к возвращению. Снова включаются двигатели орбитального маневрирования и тормозят шаттл во время спуска. Примерно через 45 мин со скоростью, 25-кратно превышающей скорость звука, орбитальный самолет входит в атмосферу. Во время спуска трение о молекулы воздуха производит заметное торможение корабля. Но при этом вырабатывается большое количество калорий, что приводит к разогреванию поверхности шаттла до температуры выше 1500 °С. Для того чтобы корабль мог противостоять такой жаре, его одевают в изолирующий материал, срабатывающий как термический щит. В момент приземления на базе Эдвардз в Калифорнии шаттл, как большой планер, садится горизонтально с выключенными двигателями. Сегодня флотилия шаттлов совершает регулярные челночные полеты между Землей и космосом. Эти корабли выводят на орбиту спутники и зонды, предназначенные для изучения далеких планет, и перевозят космические лаборатории, внутри которых космонавты, ученые и инженеры проводят различные геолого-медицинские и научно-технические эксперименты, которые могут быть осуществлены только в условиях невесомости и абсолютно невозможны в земных лабораториях. В ближайшие годы эти корабли выведут на орбиту модули, которые будут собраны уже в космосе, чтобы построить космическую станцию «Альфа».