REFERATAS
Kosminio tyrimo problemos, dirbtiniai žemės palydovai kasdieniniame gyvenime, kosminių kelionių reikšmė
Mažeikių Pavasario vidurinės mokyklos
12c klasės mokinio Igno Karnatovo
Raketos senovėje
XXI a. pradžioje vienintele priemone, leidžiančia išvystyti pirmąjį kosminį greitį (8 km/s) lieka raketa. Nors idėja panaudoti raketas kelionėms į kosmosą atsirado XIX a. pabaigoje, bet pats raketos principas žinomas jau senovėje.
Pirmąsias raketas sukonstravo, tikriausiai, senovės kiniečiai. X a. naudotos paleidžiamos iš lanko strėlės su metaliniais antgaliais. Prie strėlės pritvirtindavo parako pripildytą tūtelę, kurios vienas galas būdavo uždaras. Atvirą galą padegdavo prieš šūvį. Bet papildomos traukos tokia tūtelė negalėjo sukurti – tai buvo padegantys užtaisai. Vėliau užtaisuose atsirado kanalas – vadinamoji raketinė tuštuma. Taip padidinamas degimo plotas ir susidarantis dujų kiekis. Besiveržiančios lauk dujos sukurdavo reaktyvinę trauką. 1232 m. tokios raketos naudotos ginant Pekiną nuo mongolų antpuolio. Tai jau nebuvo strėlės, leidžiamos iš lanko, o savarankiškos raketos, susidarytos iš parako “variklio”, antgalio ir atramos. Naudotos įvairių rūšių raketos, pavyzdžiui, raketa skriedama sukdavosi apie savo ašį ir leisdavo spiečius žiežirbų ant priešininkų galvų. XIV – XVIII a. kiniečiai naudojo ir įrenginius, vienu metu šaudančius iš salvių (nuo 2 iki 100 raketų). Raketos padanges nušviesdavo ne tik karų metu, bet ir per šventes, kaip fejerverkai.
XIV a. raketas pradėjo konstruoti ir korėjiečiai. Artimuose rytuose raketas pirmieji padėjo naudoti arabai. Jais pasekė ir indai. XVIII a. kovojant su interventais anglais, indų raketiniuose daliniuose būdavo iki 5000 žmonių.
Europą raketos pasiekė XIV a. 1378 m. Venecijos kariai panaudojo raketinį ginklą kovai su genujiečiais. 1422 m. raketos jau panaudotos ir jūrų mūšyje. 1379 m. italai pradėjo raketas naudoti ir kaip pirotechninę priemonę. XV a. pabaigoje raketos naudotos vis rečiau, nes raketinį ginklą po truputį išstūminėjo tobulėjantis šaunamasis ginklas.
Lietuviškos raketos
Naują postūmį raketinės technikos plėtrai suteikė bene žymiausias senosios Lietuvos mokslininkas Kazimieras Semenavičius (apie 1600- 1651). Jis tarnavo Lietuvos – Lenkijos valstybės kariuomenės artilerijoje, dalyvavo ir pasižymėjo karuose, todėl jo išmokslinimu rūpinosi net pats Vladislovas Vaza, skyrės lėšų gilinti žinioms Olandijoje. Ten
(apie 1645 m.) Semenavičius dalyvavo tvirtovių kautynėse, susipažino su fortifikacijomis bei artilerijos naujovėmis. Grįžęs 1648 m. tapo Žecpospolitos vyriausiojo artilerijos vado pavaduotoju. Tais pačiais metais vėl išvyko į Olandiją, atrodo, jau turėdamas parašytą veikalą apie artileriją. Semenavičių ėmė globoti Belgijos ir Burgundijos vicekaralius Leopoldas Vilhelmas, kuriam autorius paskyrė savo veikalą „Didysis artilerijos menas“ (Amsterdamas, 1650). Išspausdinta tik pirmoji dalis: Semenavičius netrukus mirė, ir antroji liko rankraštinė. Šis artilerijos vadovėlis buvo išverstas į daugelį kalbų, pagarsėjo visoje Europoje, o autorius apdovanotas įvairių šalių ordinais.
Manoma, kad Semenavičiaus veikalas gerokai pranoko kitus to meto šios srities veikalus ir net XVIII a. laikytas klasikiniu. Tai buvo pirmas bandymas sukurti artilerijos mokslą. Jo žodžiais, iki to laiko artilerijos mokslo nebuvo, artilerijos žinių buvo tik amatininkų ar meistrų užrašuose, ir dažniausiai su daugybe klaidų. Apibendrintai galėtume sakyti, kad Semenavičius artileriją pakėlė iš amato į mokslo lygį. Reikšmingiausia paprastai laikoma pirmosios dalies III knyga – „Apie raketas“, kurioje aiškinama parako raketų konstrukcija, kuro gamyba, paleidimo įrenginiai. Manoma, kad Semenavičius čia pirmą kartą nustatė raketos aukščio ir jos reaktyvinės tūtos pločio santykį, iškėlė daugiapakopės raketos ir raketinės artilerijos idėją, pateikė daugiapakopės raketos brėžinių, nustatė, kad raketą galima stabilizuoti sparneliais (iki tol raketos buvo stabilizuojamos kartelėmis). Per 150 metų po Semenavičiaus veikalo neatsirado naujų raketų konstravimo idėjų. Tik XIX a. pr. Semenavičiaus raketų konstrukcijos buvo šiek tiek patobulintos.
Semenavičiaus moksliniai „artilerijos meno“ tyrinėjimai – didžiausias senosios Lietuvos indėlis į bendrąją Europos ir pasaulio kultūrą. Pats Semenavičius savo veiklos paskirtį apibūdino labai kukliai: kreipimesi į skaitytoją rašė, kad jo padėtis ir aplinka, taip pat tėvų polinkiai paskatino jį atsidėti veiklai tėvynės labui, ir geriausiai tam tikusi karo tarnyba.
Kosminiai lėktuvai
Greitai sulauksime apvalaus 50 metų kosminės eros jubiliejaus. Tačiau kaip ir prieš pusė amžiaus pagrindine kosmine transporto priemone išlieka daugiapakopė balistinė raketa.
Vis dėlto ir prieš pirmuosius kosminius skrydžius buvo keliamos idėjos dėl daugkartinio naudojimo kosminių laivų sukūrimo. Bėgant laikui raketinė technika greitai vystėsi, bet jų evoliuciją daugiausia lėmė kariniai žmonijos poreikiai, ypač siekis kuo toliau nugabenti branduolinį užtaisą. Tokiais atvejais net nebuvo prasminga svarstyti galimybę kelis kartus panaudoti tą
pačią raketą. Visų pirma, ji susinaikina su užtaisu, o antra –transporto savikainą nusverią užtaiso “efektyvumas”.
Kadangi ir dabar kosminiuose skrydžiuose kroviniai paprastai gabenami tik į vieną pusę, t.y. maršrutu Žemė – kosmosas, tai transporto priemonės išsaugojimas leidžia tik sutaupyti finansus, bet ne praktiškai panaudoti ją gabenant kosminius krovinius į Žemę (išskyrus, žinoma, pačius kosmonautus). Tačiau jau praeito amžiaus 8 dešimtmetyje vienkartinių raketų naudojimas tapo didele prabanga net tokiai supervalstybei kaip JAV. O ką kalbėti apie planuojamus komercinius skrydžius į kosmosą? Ne kiekvienas turistas yra pasiruošęs plačiai atverti piniginę ir mokėti po 20 mln. dolerių už skrydį. Yra dar keletas priežasčių, vertusių ieškoti alternatyvų. Visų pirma, krintančios raketų pakopos kelia grėsme gyventojams, todėl šalia kosmodromu reikalingi milžiniškos negyvenamos teritorijos. Šiais laikais tai tampa didele našta valstybei. Antra, paleidus vienkartinę raketą ir nepavykus išvesti palydovo į orbitą, praktiškai nelieka galimybės sugrąžinti krovinio atgal į žemę. O krovinio kaina paprastai dešimtis kartų viršija pačios raketos savikainą! Trečia, artėja metas, kai krovinių srautas plūstels ne tik į kosmosą, bet ir į Žemę…
Taigi daugkartinio naudojimo kosminiai laivai pradėti kurti JAV dar praėjusio amžiaus 8 dešimtmetyje. Tai visiems žinomi “Space shuttle” erdvėlaiviai. Jie susideda iš pagrindinių trijų dalių: skysto kuro talpos, dviejų kieto kuro raketų ir
pačio orbitinio modulio – kosminio lėktuvo, kuris iškeliamas į orbitą, o į žemę grįžta ir leidžiasi kaip paprastas lėktuvas. Iš viso buvo sukurti 5 kosminiai lėktuvai. Deja, dvi tragedijos padangėse sustabdė programos vystymąsi. Daugkartinio naudojimo kosminių laivų skrydžiai buvo atnaujinti 2005 m. liepos 26 d., kai startavo shuttle „Discovery“. Deja, ir šį kartą skrydis nebuvo sklandus. Sekantis skrydis planuojamas tik 2006 m. pavasarį.
TSRS atsakydama sukūrė analogišką kosminį lėktuvą – “Buran”. Jis skyrėsi nuo JAV erdvėlaivių tuo, kad orbitinį modulį į kosmosą turėjo iškelti galinga raketa – “Energija”. Tačiau šis projektas buvo apleistas jau po pirmojo bandomojo erdvėlaivio skrydžio.
Visiškai naujus kosminių lėktuvų tipus kuria žymūs aviacijos gamintojai komerciniais tikslais. Tai dar XX a. sukurti “Mcdonald Dougles” aparatai DC-X (vertikalaus pakilimo kosminis aparatas) ir X-33 (shuttle tipo). Kompanija “Lockheed” pristatė lėktuvą X-3, panašų į shuttle, bet neturinčio sparnų! Tačiau tikro kosminio lėktuvo, kuris pakiltų nuo žemės, kaip paprastas lėktuvas ir galėtų įskrieti į kosminę orbitą, kol kas išlieka neįgyvendinamas uždavinys. Tuo tikslu aparatas turi išvystyti 29 tūkst. km/val. greitį (pirmąjį kosminį greitį) . Greičiausi laineriai (tokie kaip jau nebenaudojami Konkord), teišvysto 3,5 tūkst. km/val. greitį. Kai kurie prototipiniai aparatai pasiekia ir 4 – 6 tūkst. km greitį, bet tokie varikliai, kurie galėtų dirbti tokiame plačiame greičių diapazone kaip 200-300 km/val. (kilimo metu) ir 8 km/s (įskriejimo į kosmosą metu) dar nesukurti. Todėl šiuolaikinių kosminių lėktuvų konstruktoriai dirba dviem kryptimis: tobulina kelių pakopų kosminius aparatus arba bando paleisti orbitinį modulį ne iš kosmodromo, bet iš kito aukštai atmosferoje skriejančio kito lėktuvo.