При поддержке

Почему улететь с Земли легче, чем приземлиться?

Рассказывает Всеволод Корянов
Доцент, заместитель заведующего кафедрой «Динамика и управление полетом ракет и космических аппаратов», руководитель специального образовательного пространства Передовой инженерной школы МГТУ им. Н. Э. Баумана

«Из ресторанов в космос не летают!» Юрий Алексеевич Гагарин.

1.
За свою карьеру я подготовил более 400 воспитанников, инженеров-баллистиков, которые работают в ракетно-космической отрасли.
Сидят такие важные люди в пиджаках, смотрят в мониторы, контролируют полет. И это в том числе и мои ученики там работают!
Все же помнят картинку из главного зала Центра управления полетами в Королеве?
В общем, как профессор Снейп из Хогвартса, могу и магии научить, и сам нет-нет да на метле летаю.
Я рассчитываю траектории полета космических и спускаемых аппаратов. А еще я — ученый, преподаватель высшей школы. Я учу космической баллистике других в университете, в МГТУ имени Баумана.
Меня зовут Всеволод Корянов, и я — космический баллистик. Я расскажу вам о том, почему иногда космическим аппаратам выполнить посадку сложнее, чем стартовать.
тест
Чем занимается космический баллистик?
Дальше
Узнать результат
По какой траектории надо лететь на Луну, чтобы потратить меньше топлива?
Дальше
Узнать результат
За сколько минут можно долететь от Москвы до Владивостока на второй космической скорости?
Дальше
Узнать результат
Какой расчет, претендующий на Нобелевскую премию, сделали наши ученые?
Дальше
Узнать результат
С каким эффектом сталкивается космический аппарат при возвращении от Луны на Землю?
Дальше
Узнать результат
Ой-ой-ой. Кажется, кто-то запутался в космосе и должен посмотреть выступление спикера снова.
Поздравляем! Почти победа! Чтобы окончательно и бесповоротно разобраться в космосе — посмотри выступление Всеволода или прочти краткий текст
БРАВО! За космос можно не волноваться.
2.
То есть научить космические аппараты не только верно взлетать, но и выполнять посадку в нужном месте в нужное время.
Так вот, увлекшись расчетом траектории, я поступил в МГТУ имени Баумана на кафедру «Динамика и управление полетом ракет и космических аппаратов» и тружусь на ней уже более 25 лет.
И вообще, я увлекался и футболом, и баскетболом.

Я нормальный человек, я окончил школу без золотой медали.
Когда рассказал друзьям — не оценили. Сказали: «Вот если бы ты с Ван Даммом повстречался, вот это да». Хотя Ван Даммом я тоже увлекался в детстве.
В космическую тематику я пришел не сразу. В 15 лет я поехал на научную конференцию в Москву и встретил настоящего космонавта — Сереброва Александра Александровича. Именно он заразил меня идеей запрограммировать полет в космос.
Кстати, довелось ехать в поезде Москва — Бишкек. Никто не ездил в таком поезде? Это очень интересный поезд. Без нормального отопления, без кондиционера, без вагона-ресторана. В общем, космос не для слабаков.
Недавно я был на Байконуре, мне позвонили, сказали: «Слушай, приезжай, мы не можем без тебя разобраться».

В общем, им нужен был человек, который уверенно махнет рукой, скажет: «Лететь туда» — и скажет: «Поехали!»

И ракеты запускаю, и крестиком вышиваю

Пришлось ехать, запускать ракету.
3.
Один из таких самых важных показателей ценностей ракеты — это то, какую она массу может вывести и на какую высоту.
В общем, топливо для ракеты.
Луна — девушка непостоянная. На нее оказывают влияние крупные притягивающие центры. Например, Солнце, Земля, торговый центр «Вегас».

Поэтому лететь на Луну достаточно сложно.

Сначала нам необходимо выйти на околоземную орбиту для того, чтобы занять нужное положение и достичь необходимой скорости.
И чтобы с орбиты полететь в сторону Луны, нам необходимо достичь второй космической скорости, а это уже 11,2 километра в секунду, или почти 32 тысячи километров в час
это 7,9 километра в секунду, или 28,5 тысячи километров в час. Это как от Москвы до Владивостока долететь примерно за 13,5 минут.
Если, конечно, мы не ошиблись.
Еще раз сопоставим: 386 тысяч километров — расстояние до Луны.

240 дней полета и всего 3 килограмма топлива. Это Нобелевка. Нобелевская премия. Медаль. Много денег.
Кстати, актуальная информация: мы с коллегами сегодня заканчивали один расчет.
Теперь бы мы долетели от Москвы до Владивостока уже примерно за девять с половиной минут.
Давайте вспомним.

Для того чтобы преодолеть притяжение Земли и выйти на околоземную орбиту, нам необходимо развить первую космическую скорость:
Мы с вами полетим по эллипсу, параболе или гиперболе. Помните такие слова? Молодцы! Вот пригождается знание из школьного курса геометрии.
Итак, определились с ракетой. Как полетим? По какой траектории?
На Луну лететь достаточно далеко. Нужно побольше взять с собой… Еды? Еда нам тоже пригодится.
Сначала нам необходимо выбрать ракету. Как будем выбирать? Вот эта классная, новая. Кожаный салон, последняя модель. Ручка передач с розочкой. Было такое!
У нас есть по этому поводу старая бауманская шутка: жене сказал, что пошел к любовнице. Любовнице сказал, что пошел к жене. А сам пошел чертить!
Каждый однажды в жизни говорил: «Так, и как мы отсюда будем спускаться?»

Допустим, полеты в космос стали доступны всем. И мы с вами захотели полететь на Луну. Почему нет? В пятницу вечером либо вместо поездки на дачу, либо вместо похода в паб, выбирайте, что кому ближе. Итак, с чего мы начнем? Правильно, сначала надо что сделать? Отпроситься у домашних!

Как вернуться из космоса на Землю?

Мы получили перелет на Луну за 240 дней, но при этом мы потратили 3 килограмма топлива.
Итак, мы на околоземной орбите, на которую, скорее всего, мы попали по эллипсу. Именно эллиптическая траектория является оптимальной с точки зрения минимизации затраты топлива. А нам это и нужно: потратить меньше топлива!

То есть мы будем лететь дольше, но при этом потратим меньший объем топлива.

А теперь – Терминатор!

4.
Но в скором будущем можно себе спокойно представить некоего такого ассистента, помощника космонавта, космическую Алису.
Земля в этом случае как Сильвестр Сталлоне: «Прыгни, я тебя вытяну».
Все дело в том, что нам надо сначала преодолеть притяжение Луны, потом нас в какой-то момент начинает притягивать к себе Земля, и мы еще больше ускоряемся.
При возвращении от Луны скорости будут тоже близки ко второй космической скорости, то есть около 11 километров в секунду.
Это очень ответственный этап движения.

Скорости достигают огромных значений.
И теперь нам надо возвращаться домой. И вот — впереди у нас один из самых ответственных этапов полета — это посадка на Землю.

Этот этап остается как-то за кадром. Мы все видели запуск ракеты в прямом эфире.

А этап посадки не показывают. И абсолютно напрасно.
Мы с вами определились, остались на орбите Луны, пофоткали поверхность.
Как сейчас говорят — не сфоткал, значит, не было, да?
Но спешу успокоить, пока — по крайней мере — речь идет о диагностике своего собственного состояния, и космические аппараты должны принимать решение относительно себя.
Даже о ликвидации, как в голливудских фильмах. И на Луну может полететь, и в прошлое, чтобы убить Сару Коннор.
Они должны принимать решение и даже управлять другими космическими аппаратами. Самостоятельно давать команды. Страшно, правда?
Выбор оптимальной траектории перелета — это многокритериальная задача.

И здесь нам помогает искусственный интеллект. Это правда.

В будущем космические аппараты должны становиться все более самостоятельными, все более автономными
*тяжкий вздох*

Лягушкой или солдатиком?

5.
А если серьезно, космос — это долгие инвестиции. И я сейчас не про деньги.
Космос — это индикатор технологического развития страны.
То есть космический аппарат отскакивает от нее.

Он может быть полный или похожий на горку.

Это можно сравнить с камушком-лягушкой, который вы запускаете по водной глади, и он скачет. Все же запускали такие камушки в детстве?
В ней будут применены самые новые технологии!
У нас будет новый спускаемый аппарат, который будет еще более интенсивно вертеться в космосе, чтобы выполнить посадку именно на территории нашей страны.

И это серьезный вызов, так как все предыдущие поколения спускаемых аппаратов запрограммированы на посадку в Казахстане.
Дерзайте, у вас все получится. Любите космонавтику и занимайтесь наукой!
Дорогие друзья, космос — это сложно, но это очень интересно.
Для них я гид в мир космоса.
Еще раз похвастаюсь: всеми этими и не только этими разработками занимаются мои ученики, мои воспитанники.
Сейчас мы разрабатываем новые космические аппараты для полетов на Луну.

Идет беспрецедентное наращивание космической группировки.
В России ведется разработка новой орбитальной станции.

Сокращенно — РОС, Российская орбитальная станция.
Да, наверное, на Марс мы полетим не скоро, надо признать.

Но те космические технологии обязательно вернутся к нам на Землю в виде самых инновационных решений. Фундаментальные исследования, которые проводятся сейчас в космосе, обязательно станут прикладными разработками, которые повысят качество жизни всех людей на Земле.
И вот все испытания позади.

Мы с вами совершили успешную посадку, с чем я вас всех и поздравляю. Все системы сработали на отлично, мы не сомневались.

И мы приземлились с багажом знаний, будет что запостить в соцсетях.
*Корабль «Союз» спускается с околоземной орбиты*
Кстати, если бы мы с вами спускались с околоземной орбиты, с международной космической станции, то тогда бы мы двигались по так называемой полубаллистической траектории в спускаемом аппарате типа «Союз», не типа, а тип «Союз».

И наш спускаемый аппарат как бы совершал такие маневры по крену, он бы перекладывался с бочка на бок, как бы вертелся на диване, только в космическом пространстве.
При возвращении от Луны возникает очень интересный эффект: рикошетирование, или повторный отскок от атмосферы.

Рок-звезды российской науки

НОВЫЙ ФОРМАТ

БАТЛ

Стендап

При поддержке
В спецпроекте использованы мемы и изображения из свободных источников (NASA, портрет Исаака Ньютона кисти Готфрида Книллера, Портрет девушки с карандашом кисти Аньоло Бронзино), платные изображения: Артур Новосильцев/Агентство городских новостей «Москва», Владимир Веленгурин/«КП» — Москва, E2.art.lab/Shutterstock/Fotodom, Stefan. Simonovski/Shutterstock/Fotodom, Triff/Shutterstock/Fotodom, Alexei Tacu/Shutterstock/Fotodom, Retouch man/Shutterstock/Fotodom, Valentina Razumova/Shutterstock/Fotodom, Hayati Kayhan/Shutterstock/Fotodom, Andrew Zarivny/Shutterstock/Fotodom, wedmoments. stock/Shutterstock/Fotodom, Ja Het/Shutterstock/Fotodom, Andrii_K/Shutterstock/Fotodom, Valentina Shilkina/Shutterstock/Fotodom, Undrey/Shutterstock/Fotodom, jose m feito/Shutterstock/Fotodom, Alexey Kljatov/Shutterstock/Fotodom, 3divan/Shutterstock/Fotodom, а также кадры из фильмов «Настоящий Человек-паук» (1966—1968. Marvel Comics Group, Krantz Films. Авторы идеи: Стэн Ли, Стив Дитко), «Хэллоуин Хьюби» (2020. Happy Madison Productions. Сценарий: Тим Херлихи, Адам Сэндлер. Режиссер — Стивен Брилл. Композитор — Руперт Грегсон-Уильямс), «Москва слезам не верит» (1978. Мосфильм. Сценарий — Валентин Черных. Режиссер — Владимир Меньшов. Композитор — Сергей Никитин), «Сумерки» (2008. Goldcrest Pictures, Imprint Entertainment, Maverick Films, Summit Entertainment, Temple Hill Entertainment, Twilight Productions. Сценарий: Мелисса Розенберг, Стефани Майер. Режиссер — Стивен Брилл. Композитор — Картер Бёруэлл), «Симпсоны» (1989—… 20th Television Animation, The Curiosity Company, Fox Television Animation, Gracie Films. Автор идеи: Мэтт Гроунинг).