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Che forma ha l'oblò nell'astronave. Lattine della Nasa. Non c'è attrito nello spazio

Che forma ha l'oblò nell'astronave. Lattine della Nasa. Non c'è attrito nello spazio

Vanno in una spedizione lunare in un proiettile dotato di finestre di vetro con persiane. Attraverso grandi finestre, gli eroi di Tsiolkovsky e Wells guardano l'Universo.

Quando si trattava di esercitarsi, la semplice parola "finestra" sembrava inaccettabile per gli sviluppatori di tecnologia spaziale. Pertanto, ciò che gli astronauti possono guardare fuori dalla navicella spaziale è chiamato nientemeno che vetri speciali e meno "cerimonialmente" - oblò. Inoltre, l'oblò per le persone in realtà è un oblò visivo e per alcune apparecchiature è un oblò ottico.

Gli oblò sono sia un elemento strutturale del guscio del veicolo spaziale che un dispositivo ottico. Da un lato, servono a proteggere gli strumenti e l'equipaggio all'interno del compartimento dagli effetti di ambiente esterno, d'altra parte, dovrebbero fornire la possibilità di utilizzare varie apparecchiature ottiche e di osservazione visiva. Non solo, tuttavia, l'osservazione: quando l'equipaggiamento per le "guerre stellari" era stato disegnato su entrambe le sponde dell'oceano, avrebbero preso la mira attraverso i finestrini delle navi da guerra.

Gli americani e gli scienziati missilistici di lingua inglese in generale sono confusi dal termine "oblò". Chiedono ancora: "Queste finestre sono o cosa?" V lingua inglese tutto è semplice - cosa c'è in casa, cosa c'è nella "navetta" - finestra e nessun problema. Ma i marinai inglesi dicono oblò. Quindi i costruttori di finestre spaziali russi sono probabilmente più vicini nello spirito ai costruttori navali d'oltremare.

Sui veicoli spaziali di osservazione si possono trovare due tipi di oblò. Il primo tipo separa completamente l'attrezzatura di ripresa (obiettivo, parte della cassetta, sensori di immagine e altri elementi funzionali) situata nel vano pressurizzato dall'ambiente esterno "ostile". Secondo questo schema sono state costruite navicelle spaziali del tipo Zenit. Il secondo tipo di finestre separa la parte della cassetta, i sensori di immagine e altri elementi dall'ambiente esterno, mentre l'obiettivo si trova in un vano non pressurizzato, cioè sottovuoto. Tale schema è utilizzato su veicoli spaziali del tipo "Yantar". Con un tale schema, i requisiti per le proprietà ottiche dell'illuminatore diventano particolarmente severi, poiché l'illuminatore è ora parte integrante del sistema ottico dell'attrezzatura di ripresa e non una semplice "finestra nello spazio".

Si credeva che l'astronauta sarebbe stato in grado di controllare la nave, in base a ciò che poteva vedere. In una certa misura, questo è stato raggiunto. È particolarmente importante "guardare avanti" durante l'attracco e l'atterraggio sulla luna: lì, gli astronauti americani più di una volta hanno utilizzato il controllo manuale durante gli atterraggi.

Per la maggior parte degli astronauti, l'idea psicologica di su e giù si forma a seconda dell'ambiente e anche gli oblò possono aiutare in questo. Infine, gli oblò, come le finestre sulla Terra, servono ad illuminare i compartimenti quando si sorvola il lato illuminato della Terra, la Luna o pianeti lontani.

Come ogni dispositivo ottico, l'oblò di una nave ha una lunghezza focale (da mezzo chilometro a cinquanta) e molti altri parametri ottici specifici.

I NOSTRI VETRATRICI SONO I MIGLIORI AL MONDO

Durante la realizzazione della prima navicella spaziale nel nostro Paese, lo sviluppo degli oblò è stato affidato all'Istituto di Ricerca dei Vetri per Aviazione del Minaviaprom (ora è JSC Research Institute of Technical Glass). L'Istituto di ottica statale intitolato a V.I. S. I. Vavilov, Istituto di ricerca scientifica dell'industria della gomma, stabilimento meccanico di Krasnogorsk e numerose altre imprese e organizzazioni. Un grande contributo alla fusione di occhiali di vari marchi, alla produzione di oblò e lenti a fuoco lungo uniche con un'ampia apertura è stato fornito dallo stabilimento di vetro ottico Lytkarinsky vicino a Mosca.

Il compito si è rivelato estremamente difficile. Anche la produzione di lampade per aeroplani è stata dominata contemporaneamente per un periodo lungo e difficile: il vetro ha perso rapidamente la sua trasparenza, si è coperto di crepe. Oltre a garantire la trasparenza, la guerra patriottica costrinse lo sviluppo del vetro blindato; nel dopoguerra, l'aumento delle velocità degli aerei a reazione portò non solo ad un aumento dei requisiti di resistenza, ma anche alla necessità di preservare le proprietà delle vetrate durante il riscaldamento aerodinamico . Per i progetti spaziali, il vetro utilizzato per le lanterne e i finestrini degli aerei non era adatto - non le stesse temperature e carichi.

Le prime finestre spaziali furono sviluppate nel nostro paese sulla base del Decreto del Comitato Centrale del PCUS e del Consiglio dei Ministri dell'URSS n. 569-264 del 22 maggio 1959, che prevedeva l'inizio dei preparativi per l'equipaggio voli. Sia in URSS che negli Stati Uniti, le prime finestre erano rotonde: erano più facili da calcolare e produrre. Inoltre, le navi nazionali, di regola, potevano essere controllate senza l'intervento umano e, di conseguenza, non era necessaria una visuale troppo buona "dagli aerei". Il Vostok di Gagarin aveva due oblò. Uno si trovava sul portello d'ingresso del veicolo di discesa, appena sopra la testa del cosmonauta, l'altro - ai suoi piedi nel corpo del veicolo di discesa. Non è affatto superfluo ricordare con i nomi dei principali sviluppatori delle prime finestre dell'Aviation Glass Research Institute: si tratta di S. M. Brekhovskikh, V.I. Aleksandrov, Kh. E. Serebryannikova, Yu. I. Nechaev, L. A. Kalashnikova, F. T. Vorobyov, E. F. Postolskaya, L. V. Korol, V. P. Kolgankov, E. I. S. V. Volchanov, V. I. Krasin, E. G. Loginova e altri.

Per molte ragioni, quando hanno creato la loro prima navicella spaziale, i nostri colleghi americani hanno sperimentato un grave "deficit di massa". Pertanto, semplicemente non potevano permettersi un livello di automazione del controllo della nave simile a quello sovietico, anche tenendo conto dell'elettronica più leggera, e molte funzioni di controllo della nave erano limitate a piloti collaudatori esperti selezionati per il primo distaccamento di cosmonauti. Allo stesso tempo, nella versione originale della prima nave americana "Mercury" (quella di cui dicevano che l'astronauta non vi entra, ma se lo mette addosso), la finestra del pilota non era affatto fornita - c'era nessun posto dove portare nemmeno i 10 kg richiesti di massa aggiuntiva.

L'oblò è apparso solo su richiesta urgente degli stessi astronauti dopo il primo volo di Shepard. Un vero e proprio oblò "pilota" è apparso solo sul "Gemini" - sul portello di atterraggio dell'equipaggio. Ma non era rotondo, ma di forma trapezoidale complessa, poiché per il pieno controllo manuale durante l'attracco, il pilota aveva bisogno di una visuale anteriore; sulla Soyuz, tra l'altro, a questo scopo è stato installato un periscopio sull'oblò del veicolo di discesa. Lo sviluppo delle finestre per gli americani è stato curato da Corning, una divisione di JDSU che si è occupata dei rivestimenti dei vetri.

Sul modulo di comando dell'Apollo lunare è stata posta anche una delle cinque finestre sul portello. Gli altri due, che assicuravano l'avvicinamento durante l'attracco con il modulo lunare, guardavano avanti, e altri due "laterali" permettevano di gettare uno sguardo perpendicolare all'asse longitudinale della nave. Sulla Soyuz, di solito c'erano tre finestrini sul veicolo di discesa e fino a cinque sul compartimento dei servizi. La maggior parte degli oblò si trova nelle stazioni orbitali, fino a diverse dozzine, di varie forme e dimensioni.

Una fase importante nella "costruzione delle finestre" è stata la creazione di vetri per gli aeroplani spaziali: "Space Shuttle" e "Buran". Le "navette" sono piantate come un aeroplano, il che significa che il pilota deve fornire una buona visuale dalla cabina di pilotaggio. Pertanto, sia gli sviluppatori americani che quelli nazionali hanno previsto sei grandi oblò di forma complessa. Inoltre, un paio nel tetto della cabina: questo è già per garantire l'attracco. Più finestrini nella parte posteriore della cabina - per le operazioni di carico utile. E infine, attraverso l'oblò sul portello d'ingresso.

Nelle fasi dinamiche del volo, i finestrini anteriori dello Shuttle o del Buran sono soggetti a carichi completamente diversi, diversi da quelli a cui sono soggetti i finestrini dei veicoli convenzionali in discesa. Pertanto, il calcolo della forza è diverso qui. E quando la "navetta" è già in orbita, ci sono "troppe" finestre: la cabina si surriscalda, l'equipaggio riceve un "ultravioletto" in più. Pertanto, durante un volo orbitale, parte dei finestrini della cabina dello Shuttle sono chiusi con persiane in kevlar. Ma il "Buran" all'interno dei finestrini aveva uno strato fotocromatico, che si scuriva sotto l'azione delle radiazioni ultraviolette e non lasciava "l'eccesso" nell'abitacolo.

TELAI, PERSIANE, CHIUSURA, VENTAGLIO INTAGLIATO...

La parte principale dell'oblò è, ovviamente, di vetro. "Per lo spazio" non viene utilizzato il vetro ordinario, ma il quarzo. All'epoca di Vostok, la scelta non era molto ampia: erano disponibili solo i gradi SK e KV (quest'ultimo non è altro che quarzo fuso). Successivamente sono stati creati e testati molti altri tipi di vetro (KV10S, K-108). Hanno anche provato a usare il plexiglass SO-120 nello spazio. Gli americani conoscono anche il marchio di vetro termico e antiurto Vycor.

Per gli oblò vengono utilizzati vetri di varie dimensioni: da 80 mm a quasi mezzo metro (490 mm), e recentemente è apparso in orbita un "vetro" di ottocento millimetri. Parleremo più avanti della protezione esterna delle "finestre spaziali", ma per proteggere i membri dell'equipaggio dagli effetti dannosi delle radiazioni ultraviolette vicine, ai vetri delle finestre che funzionano con dispositivi installati non fissi vengono applicati speciali rivestimenti divisori del raggio.

L'oblò non è solo vetro. Per ottenere un design durevole e funzionale, diversi bicchieri vengono inseriti in un supporto realizzato in alluminio o lega di titanio. Per i finestrini dello "Shuttle" è stato utilizzato anche il litio.

Per garantire il livello richiesto di affidabilità degli occhiali nell'oblò, inizialmente ne furono realizzati diversi. In tal caso, un bicchiere crollerà e il resto rimarrà, mantenendo la nave ermetica. Le finestre domestiche sulla Soyuz e sulla Vostok avevano tre vetri ciascuna (sulla Soyuz c'è un doppio vetro, ma è coperto da un periscopio per la maggior parte del volo).

Sull'Apollo e sullo Space Shuttle, anche le "finestre" sono per lo più a tre vetri, ma il "Mercury" - la sua "prima rondine" - è stato dotato dagli americani di un oblò a quattro vetri.

A differenza di quelli sovietici, l'oblò americano sul modulo di comando dell'Apollo non era un unico assieme. Un vetro funzionava come parte dell'involucro della superficie di schermatura termica del cuscinetto e gli altri due (infatti un oblò a due vetri) facevano già parte del circuito pressurizzato. Di conseguenza, tali finestre erano più visive che ottiche. In realtà, dato il ruolo chiave dei piloti nella gestione dell'Apollo, una tale decisione sembrava abbastanza logica.

Sulla cabina lunare dell'Apollo, tutte e tre le finestre stesse erano a vetro singolo, ma erano coperte dall'esterno da un vetro esterno che non era incluso nel circuito pressurizzato e dall'interno da un plexiglass di sicurezza interno. Successivamente sono stati installati ulteriori oblò a vetro singolo in corrispondenza delle stazioni orbitali, dove il carico è ancora inferiore a quello dei veicoli di discesa dei veicoli spaziali. E su alcuni veicoli spaziali, ad esempio, sulle stazioni interplanetarie sovietiche "Marte" dei primi anni '70, infatti, diversi oblò (composizioni a due vetri) sono stati combinati in una clip.

Quando un veicolo spaziale è in orbita, la differenza di temperatura sulla sua superficie può essere di un paio di centinaia di gradi. I coefficienti di dilatazione del vetro e del metallo sono, ovviamente, diversi. Quindi i sigilli sono posizionati tra il vetro e il metallo della clip. Nel nostro paese, l'Istituto di ricerca dell'industria della gomma era impegnato in loro. Il design utilizza gomma resistente al vuoto. Lo sviluppo di tali sigilli è un compito difficile: la gomma è un polimero e la radiazione cosmica "spezza" le molecole di polimero in pezzi nel tempo e, di conseguenza, la gomma "ordinaria" si diffonde semplicemente.

La vetratura del naso della cabina Buran. La parte interna ed esterna dell'oblò Buran

A un esame più attento, si scopre che il design delle "finestre" domestiche e americane differisce in modo significativo l'una dall'altra. Praticamente tutti i vetri nei modelli domestici hanno la forma di un cilindro (naturalmente, ad eccezione dei vetri dei veicoli alati come "Buran" o "Spiral"). Di conseguenza, il cilindro ha una superficie laterale che deve essere trattata in modo speciale per ridurre al minimo l'abbagliamento. Per questo, le superfici riflettenti all'interno dell'oblò sono ricoperte con uno smalto speciale e le pareti laterali delle camere sono talvolta persino incollate con semi-velluto. Il vetro è sigillato con tre anelli di gomma (come venivano chiamati per la prima volta - guarnizioni di gomma).

Al bicchiere delle navi americane "Apollo" superfici laterali erano arrotondati e su di essi, come un pneumatico sulla ruota di un'auto, era tesa una guarnizione di gomma.

Non sarà più possibile pulire i vetri all'interno dell'oblò con un panno durante il volo, e quindi nessun detriti dovrebbe entrare categoricamente nella camera (spazio inter-vetro). Inoltre, il vetro non deve appannarsi o congelarsi. Pertanto, prima del lancio, non solo i serbatoi vengono riempiti sul veicolo spaziale, ma anche le finestre: la camera viene riempita con azoto secco particolarmente puro o aria secca. Per “scaricare” il vetro stesso si prevede che la pressione nella camera sia la metà di quella del vano sigillato. Infine, è auspicabile che all'interno la superficie delle pareti del vano non sia né troppo calda né troppo fredda. Per fare ciò, a volte viene installato uno schermo interno in plexiglas.

LA LUCE IN INDIA SI CHIUDE IN UN CUNEO. L'OBIETTIVO HA QUELLO CHE TI SERVE!

Il vetro non è metallo, si rompe in modo diverso. Non ci saranno ammaccature qui - apparirà una crepa. La resistenza del vetro dipende principalmente dalle condizioni della sua superficie. Pertanto, viene rafforzato, eliminando i difetti superficiali: microfessure, tagli, graffi. Per fare questo, il vetro è acidato, temperato. Tuttavia, gli occhiali utilizzati negli strumenti ottici non vengono trattati in questo modo. La loro superficie viene indurita durante la cosiddetta molatura profonda. All'inizio degli anni '70, i vetri esterni delle finestre ottiche avevano imparato a indurirsi scambio ionico che ha permesso di aumentare la loro resistenza all'abrasione.

Per migliorare la trasmissione della luce, il vetro è rivestito con un rivestimento antiriflesso multistrato. Possono includere ossido di stagno o ossido di indio. Tali rivestimenti aumentano la trasmissione della luce del 10-12% e vengono applicati mediante spruzzatura catodica reattiva. Inoltre, l'ossido di indio assorbe bene i neutroni, il che è utile, ad esempio, durante un volo interplanetario con equipaggio. In generale, l'indio è la "pietra filosofale" dell'industria del vetro, e non solo dell'industria del vetro. Gli specchi rivestiti di indio riflettono la maggior parte dello spettro allo stesso modo. Nei nodi di sfregamento, l'indio migliora notevolmente la resistenza all'abrasione.

In volo, i finestrini possono sporcarsi dall'esterno. Già dopo l'inizio dei voli nell'ambito del programma Gemini, gli astronauti hanno notato che l'evaporazione del rivestimento di schermatura termica si è depositata sul vetro. I veicoli spaziali in volo generalmente acquisiscono la cosiddetta atmosfera di accompagnamento. Qualcosa perde dai compartimenti pressurizzati, piccole particelle di isolamento termico sottovuoto "pendono" accanto alla nave, proprio lì ci sono prodotti di combustione dei componenti del carburante durante il funzionamento dei motori di orientamento ... In generale, c'è spazzatura più che sufficiente e sporco non solo per “rovinare la vista”, ma anche, ad esempio, per interrompere il funzionamento delle apparecchiature fotografiche di bordo.

Sviluppatori di stazioni spaziali interplanetarie da NPO loro. A S.A. Lavochkina viene detto che durante il volo di un veicolo spaziale su una delle comete, nella sua composizione sono state trovate due "teste" - nuclei. Era considerato importante scoperta scientifica. Quindi si è scoperto che la seconda "testa" è apparsa a causa dell'appannamento dell'oblò, che ha portato all'effetto di un prisma ottico.

Le finestre delle finestre non dovrebbero cambiare la trasmissione della luce se esposte a Radiazione ionizzante dalla radiazione cosmica di fondo e dalla radiazione cosmica, comprese quelle risultanti dai brillamenti solari. L'interazione della radiazione elettromagnetica del Sole e dei raggi cosmici con il vetro è un fenomeno complesso in generale. L'assorbimento delle radiazioni da parte del vetro può portare alla formazione dei cosiddetti "centri di colore", cioè ad una diminuzione della trasmissione della luce iniziale, e causare anche luminescenza, poiché parte dell'energia assorbita può essere rilasciata immediatamente sotto forma di quanti di luce. La luminescenza del vetro crea uno sfondo aggiuntivo, che riduce il contrasto dell'immagine, aumenta il rapporto rumore/segnale e può impedire il normale funzionamento dell'apparecchiatura. Pertanto, gli occhiali utilizzati nelle finestre ottiche dovrebbero avere, insieme a un'elevata stabilità ottica alla radiazione, un basso livello di luminescenza. L'entità dell'intensità della luminescenza non è meno importante per i vetri ottici che operano sotto l'influenza della radiazione rispetto alla resistenza alla colorazione.

Tra i fattori del volo spaziale, uno dei più pericolosi per le finestre è l'impatto del micrometeore. Porta ad un rapido calo della forza del vetro. Anche le sue caratteristiche ottiche si deteriorano. Già dopo il primo anno di volo, sulle superfici esterne delle stazioni orbitali a lungo termine si trovano crateri e graffi che raggiungono il millimetro e mezzo. Se la maggior parte della superficie può essere protetta da meteore e particelle artificiali, le finestre non possono essere protette in questo modo. In una certa misura, vengono salvati dai paraluce, a volte installati su finestre attraverso le quali funzionano, ad esempio, le telecamere di bordo. Alla prima stazione orbitale americana Skylab, si presumeva che le finestre sarebbero state in parte schermate da elementi strutturali. Ma, ovviamente, la soluzione più radicale e affidabile è quella di coprire le finestre dell'"orbitale" con coperture controllate dall'esterno. Tale soluzione è stata applicata, in particolare, alla stazione orbitale sovietica di seconda generazione Salyut-7.

I "rifiuti" in orbita stanno diventando sempre di più. In uno dei voli dello Shuttle, qualcosa di chiaramente artificiale ha lasciato un cratere di buche piuttosto evidente su una delle finestre. Il vetro è sopravvissuto, ma chissà cosa potrebbe succedere dopo?... A proposito, questo è uno dei motivi della seria preoccupazione della "comunità spaziale" per i problemi dei detriti spaziali. Nel nostro Paese, i problemi dell'impatto della micrometeorite sugli elementi strutturali dei veicoli spaziali, compresi gli oblò, sono affrontati attivamente, in particolare, dal Professore della Samara State Aerospace University L.G. Lukashev.

In condizioni ancora più difficili, funzionano i finestrini dei veicoli in discesa. Quando scendono nell'atmosfera, si trovano in una nuvola di plasma ad alta temperatura. Oltre alla pressione dall'interno del vano, durante la discesa agisce una pressione esterna sull'oblò. E poi arriva l'atterraggio, spesso sulla neve, a volte nell'acqua. In questo caso, il vetro viene raffreddato rapidamente. Pertanto, qui si presta particolare attenzione alle questioni della forza.

“La semplicità dell'oblò è un fenomeno apparente. Alcuni ottici affermano che la creazione di un oblò piatto è un compito più difficile rispetto alla fabbricazione di una lente sferica, poiché è molto più difficile costruire un meccanismo "esatto infinito" rispetto a un meccanismo a raggio finito, cioè una sferica superficie. Eppure, non ci sono mai stati problemi con le finestre ", probabilmente, questa è la migliore valutazione per l'assemblaggio del veicolo spaziale, soprattutto se proveniva dalla bocca di Georgy Fomin, nel recente passato - Primo viceprogettista generale del TsSKB- Progress GNPRKT.

SIAMO TUTTI SOTTO LA "CUPOLA" IN EUROPA

Visualizza modulo Cupola

Non molto tempo fa - 8 febbraio 2010 dopo il volo dello "Shuttle" STS-130 - all'International stazione Spaziale apparve una cupola di osservazione, costituita da diverse grandi finestre quadrangolari e da un oblò rotondo di 800 mm.

Il modulo Cupola è progettato per l'osservazione della Terra e funziona con un manipolatore. È stato sviluppato dalla società europea Thales Alenia Space ed è stato costruito da costruttori italiani di macchine a Torino.

Così, oggi gli europei detengono il record: oblò così grandi non sono mai stati messi in orbita né negli Stati Uniti né in Russia. Gli sviluppatori di vari "hotel spaziali" del futuro parlano anche di enormi finestre, insistendo sul loro significato speciale per i futuri turisti spaziali. Quindi la "costruzione di finestre" ha un grande futuro e le finestre continuano a essere uno degli elementi chiave dei veicoli spaziali con e senza pilota.

"Dome" - cosa davvero fantastica! Quando guardi la Terra dall'oblò, è come attraverso una feritoia. E nella "cupola" una vista a 360 gradi, puoi vedere tutto! La terra da qui sembra una mappa, sì, più di tutto somiglia carta geografica. Puoi vedere come se ne va il sole, come sorge, come si avvicina la notte ... Guardi tutta questa bellezza con una sorta di dissolvenza dentro.

Quando si guarda un veicolo spaziale, gli occhi di solito si spalancano. A differenza di un aereo o di un sottomarino dai contorni estremamente "lisci", una massa di ogni tipo di blocchi, elementi strutturali, tubazioni, cavi sporge dall'esterno ... Ma a bordo ci sono anche dettagli comprensibili a prima vista a chiunque . Ecco gli oblò, per esempio. Proprio come l'aereo o il mare! In effetti, è tutt'altro...

Fin dall'inizio dei voli spaziali, la domanda era: "Cos'è in mare - sarebbe bello da vedere!" Cioè, ovviamente, c'erano alcune considerazioni al riguardo: astronomi e pionieri dell'astronautica hanno fatto del loro meglio, per non parlare degli scrittori di fantascienza. Nel romanzo di Jules Verne "Dalla terra alla luna" i personaggi intraprendono una spedizione lunare in un proiettile dotato di finestre di vetro con persiane. Attraverso grandi finestre, gli eroi di Tsiolkovsky e Wells guardano l'Universo.

Gli oblò sono sia un elemento strutturale del guscio del veicolo spaziale che un dispositivo ottico. Da un lato servono a proteggere gli strumenti e l'equipaggio all'interno del compartimento dagli effetti dell'ambiente esterno, dall'altro devono garantire il funzionamento di varie apparecchiature ottiche e di osservazione visiva. Non solo, però, osservazione: quando su entrambe le sponde dell'oceano disegnavano equipaggiamenti per le "guerre stellari", attraverso i finestrini delle navi da guerra stavano per prendere la mira.

Gli americani e gli scienziati missilistici di lingua inglese in generale sono confusi dal termine "oblò". Chiedono ancora: "Queste finestre sono o cosa?" In inglese, tutto è semplice - cosa c'è in casa, cosa c'è nella finestra "Shuttle" e nessun problema. Ma i marinai inglesi dicono oblò. Quindi i costruttori di finestre spaziali russi sono probabilmente più vicini nello spirito ai costruttori navali d'oltremare.

Sui veicoli spaziali di osservazione si possono trovare due tipi di oblò.

Il primo tipo separa completamente l'attrezzatura di ripresa (obiettivo, parte della cassetta, sensori di immagine e altri elementi funzionali) situata nel vano pressurizzato dall'ambiente esterno "ostile". Secondo questo schema sono state costruite navicelle spaziali del tipo Zenit.

Il secondo tipo di finestre separa la parte della cassetta, i sensori di immagine e altri elementi dall'ambiente esterno, mentre l'obiettivo si trova in un vano non pressurizzato, cioè sottovuoto. Tale schema è utilizzato su veicoli spaziali del tipo "Yantar". Con un tale schema, i requisiti per le proprietà ottiche dell'illuminatore diventano particolarmente severi, poiché l'illuminatore è ora parte integrante del sistema ottico dell'attrezzatura di ripresa e non una semplice "finestra nello spazio".

Si credeva che l'astronauta sarebbe stato in grado di controllare la nave, in base a ciò che poteva vedere. In una certa misura, questo è stato raggiunto. È particolarmente importante "guardare avanti" durante l'attracco e l'atterraggio sulla Luna: lì, gli astronauti americani hanno utilizzato ripetutamente il controllo manuale durante gli atterraggi.

Come ogni dispositivo ottico, l'oblò di una nave ha una lunghezza focale (da mezzo chilometro a cinquanta) e molti altri parametri ottici specifici.

Quando è stata realizzata la prima navicella spaziale nel nostro Paese, è stato affidato lo sviluppo degli oblò Istituto di ricerca di vetro aeronautico Minaviaprom(ora questo JSC Research Institute of Technical Glass). Coinvolto anche nella creazione di "Finestre sull'Universo" Istituto di ottica statale. SI Vavilov, Istituto di ricerca dell'industria della gomma, Stabilimento meccanico di Krasnogorsk e una serie di altre imprese e organizzazioni. Un grande contributo alla fusione di occhiali di varie marche, alla produzione di oblò e lenti a fuoco lungo uniche con un'ampia apertura Pianta Lytkarinsky di vetro ottico.

Il compito si è rivelato estremamente difficile. Anche la produzione di lampade per aeroplani è stata dominata contemporaneamente per un periodo lungo e difficile: il vetro ha perso rapidamente la sua trasparenza, si è coperto di crepe. Oltre a fornire trasparenza, Guerra Patriottica costrinse lo sviluppo del vetro blindato, dopo la guerra, la crescita delle velocità degli aerei a reazione portò non solo ad un aumento dei requisiti di resistenza, ma anche alla necessità di preservare le proprietà dei vetri durante il riscaldamento aerodinamico. Per i progetti spaziali, il vetro utilizzato per le lanterne e i finestrini degli aerei non era adatto - non le stesse temperature e carichi.

Non è fuori luogo ricordare i nomi dei principali sviluppatori delle prime finestre dell'Aviation Glass Research Institute: questo è S.M. Brekhovskikh, VI Aleksandrov, S.E. Serebryannikova, Yu.I. Nechaev, LA Kalashnikov, FT Vorobyov, EF Postolskaya, LV King, BP Kolgankov, E.I. Tsvetkov, S.V. Volchanov, VI Krasin, ad es. Loginova e altri.

Sul modulo di comando dell'Apollo lunare è stata posta anche una delle cinque finestre sul portello. Gli altri due, che assicuravano l'avvicinamento durante l'attracco con il modulo lunare, guardavano avanti, e altri due "laterali" permettevano di gettare uno sguardo perpendicolare all'asse longitudinale della nave. Sulla Soyuz, di solito c'erano tre finestrini sul veicolo di discesa e fino a cinque sul compartimento dei servizi. La maggior parte degli oblò delle stazioni orbitali - fino a diverse dozzine, di diverse forme e dimensioni.

Un passo importante nella "costruzione delle finestre" è stata la creazione di vetri per gli aeroplani spaziali: "Space Shuttle" e "Buran". Le "navette" sono piantate come un aeroplano, il che significa che il pilota deve fornire una buona visuale dalla cabina di pilotaggio. Pertanto, sia gli sviluppatori americani che quelli nazionali hanno previsto sei grandi oblò di forma complessa. Inoltre, un paio nel tetto della cabina: questo è già per garantire l'attracco. Più finestrini nella parte posteriore della cabina - per le operazioni di carico utile. E infine, attraverso l'oblò sul portello d'ingresso.

Sull'Apollo e sullo Space Shuttle, anche le "finestre" sono per lo più a tre vetri, ma il Mercury, la loro "prima rondine", era dotato dagli americani di un oblò a quattro vetri.

Sulla cabina lunare dell'Apollo, tutte e tre le finestre stesse erano a vetro singolo, ma all'esterno erano coperte da un vetro esterno che non era incluso nel circuito pressurizzato e dall'interno - da un plexiglass di sicurezza interno. Successivamente sono stati installati ulteriori oblò a vetro singolo in corrispondenza delle stazioni orbitali, dove il carico è ancora inferiore a quello dei veicoli di discesa dei veicoli spaziali. E su alcuni veicoli spaziali, ad esempio, sulle stazioni interplanetarie sovietiche "Marte" dei primi anni '70, infatti, diversi oblò (composizioni a due vetri) sono stati combinati in una clip.

Quando un veicolo spaziale è in orbita, la differenza di temperatura sulla sua superficie può essere di un paio di centinaia di gradi. I coefficienti di dilatazione del vetro e del metallo sono, ovviamente, diversi. Quindi i sigilli sono posizionati tra il vetro e il metallo della clip. Nel nostro paese, l'Istituto di ricerca dell'industria della gomma era impegnato in loro. Il design utilizza gomma resistente al vuoto. Lo sviluppo di tali sigilli è un compito difficile: la gomma è un polimero e la radiazione cosmica "taglia" le molecole di polimero in pezzi nel tempo e, di conseguenza, la gomma "ordinaria" si diffonde semplicemente.

I finestrini della navicella spaziale americana Apollo avevano i lati arrotondati e su di essi erano tese guarnizioni di gomma, come un pneumatico sulla ruota di un'auto.

Il vetro non è metallo, si rompe in modo diverso. Non ci saranno ammaccature qui - apparirà una crepa. La resistenza del vetro dipende principalmente dalle condizioni della sua superficie. Pertanto, viene rafforzato, eliminando i difetti superficiali: microfessure, tagli, graffi. Per fare questo, il vetro è acidato, temperato. Tuttavia, gli occhiali utilizzati negli strumenti ottici non vengono trattati in questo modo. La loro superficie viene indurita durante la cosiddetta molatura profonda. All'inizio degli anni '70, i vetri esterni delle finestre ottiche impararono a indurirli mediante scambio ionico, il che rese possibile aumentare la loro resistenza all'abrasione.

Per migliorare la trasmissione della luce, il vetro è rivestito con un rivestimento antiriflesso multistrato. Possono includere ossido di stagno o ossido di indio. Tali rivestimenti aumentano la trasmissione della luce del 10–12% e vengono applicati mediante spruzzatura catodica reattiva. Inoltre, l'ossido di indio assorbe bene i neutroni, il che è utile, ad esempio, durante un volo interplanetario con equipaggio. In generale, l'indio è la "pietra filosofale" dell'industria del vetro, e non solo dell'industria del vetro. Gli specchi rivestiti di indio riflettono la maggior parte dello spettro allo stesso modo. Nei nodi di sfregamento, l'indio migliora notevolmente la resistenza all'abrasione.

Sviluppatori di stazioni spaziali interplanetarie da Onlus loro. CIRCA. Lavochkin dicono che durante il volo di un veicolo spaziale su una delle comete, nella sua composizione sono state trovate due "teste" - nuclei. Questa è stata riconosciuta come un'importante scoperta scientifica. Quindi si è scoperto che la seconda "testa" è apparsa a causa dell'appannamento dell'oblò, che ha portato all'effetto di un prisma ottico.

Gli occhiali ad oblò non devono modificare la trasmissione della luce se esposti a radiazioni ionizzanti provenienti da radiazioni cosmiche di fondo e radiazioni cosmiche, anche a seguito di brillamenti solari.

L'interazione della radiazione elettromagnetica del Sole e dei raggi cosmici con il vetro è un fenomeno complesso in generale. L'assorbimento delle radiazioni da parte del vetro può portare alla formazione dei cosiddetti "centri di colore", cioè ad una diminuzione della trasmissione della luce iniziale, e causare anche luminescenza, poiché parte dell'energia assorbita può essere rilasciata immediatamente sotto forma di quanti di luce.

La luminescenza del vetro crea uno sfondo aggiuntivo, che riduce il contrasto dell'immagine, aumenta il rapporto rumore/segnale e può impedire il normale funzionamento dell'apparecchiatura. Pertanto, gli occhiali utilizzati nelle finestre ottiche dovrebbero avere, insieme a un'elevata stabilità ottica alla radiazione, un basso livello di luminescenza. L'entità dell'intensità della luminescenza non è meno importante per i vetri ottici che operano sotto l'influenza della radiazione rispetto alla resistenza alla colorazione.

Già dopo il primo anno di volo, sulle superfici esterne delle stazioni orbitali a lungo termine si trovano crateri e graffi che raggiungono il millimetro e mezzo. Se la maggior parte della superficie può essere protetta da meteore e particelle artificiali, le finestre non possono essere protette in questo modo.

In una certa misura, vengono salvati dai paraluce, a volte installati su finestre attraverso le quali funzionano, ad esempio, le telecamere di bordo. Alla prima stazione orbitale americana Skylab, si presumeva che le finestre sarebbero state in parte schermate da elementi strutturali. Ma, ovviamente, la soluzione più radicale e affidabile è quella di coprire le finestre dell'"orbitale" con coperture controllate dall'esterno. Tale soluzione è stata applicata, in particolare, alla stazione orbitale sovietica di seconda generazione Salyut-7.

I "rifiuti" in orbita stanno diventando sempre di più. In uno dei voli dello Shuttle, qualcosa di chiaramente artificiale ha lasciato un cratere di buche piuttosto evidente su una delle finestre. Il vetro è sopravvissuto, ma chissà cosa potrebbe succedere dopo?... A proposito, questo è uno dei motivi della seria preoccupazione della "comunità spaziale" per i problemi dei detriti spaziali. prof. Università statale aerospaziale di Samara L.G. Lukashev.

"La semplicità dell'oblò–è un fenomeno apparente. Alcuni ottici dicono che creando un oblò piatto–il compito è più complicato della fabbricazione di una lente sferica, poiché è molto più difficile costruire un meccanismo di "infinito esatto" rispetto a un meccanismo a raggio finito, cioè una superficie sferica. E, tuttavia, non ci sono mai stati problemi con i finestrini",- questa è probabilmente la migliore valutazione per il nodo del veicolo spaziale, soprattutto se proveniva dalla bocca Giorgio Fomin, nel recente passato - il primo vice progettista generale dei GNPRKT "TsSKB - Progress".

Non molto tempo fa - l'8 febbraio 2010 dopo il volo dello Shuttle STS-130 - è apparsa presso la Stazione Spaziale Internazionale una cupola di osservazione, composta da diverse grandi finestre quadrangolari e una finestra rotonda da 800 mm.

Pertanto, oggi gli europei detengono il record: finestre così grandi non sono ancora state messe in orbita né negli Stati Uniti né in Russia. Gli sviluppatori di vari "hotel spaziali" del futuro parlano anche di enormi finestre, insistendo sul loro significato speciale per i futuri turisti spaziali. Quindi la "costruzione di finestre" ha un grande futuro e le finestre continuano a essere uno degli elementi chiave dei veicoli spaziali con e senza pilota.

"Cupola"–roba davvero fantastica! Quando guardi la Terra dall'oblò, è come attraverso una feritoia. E nella "cupola" una vista a 360 gradi, puoi vedere tutto! La terra da qui sembra una mappa, sì, più di tutto assomiglia a una mappa geografica. Puoi vedere come se ne va il sole, come sorge, come si avvicina la notte ... Guardi tutta questa bellezza con una sorta di dissolvenza dentro.

Dal diario del cosmonauta Maxim Suraev.

NOI VOLIAMO?? ?)) In quale città e come vengono realizzati gli oblò per le astronavi? e ho ottenuto la risposta migliore

Risposta da Incognito Mask[guru]
La finestra della navicella spaziale (SC) svolge due funzioni principali. In primo luogo, deve avere la portata e il livello appropriati di trasmissione e riflessione. radiazioni elettromagnetiche, garantendo il funzionamento di uno strumento ottico o l'osservazione visiva con un minimo di distorsione e interferenza.
In secondo luogo, essendo parte dell'involucro del veicolo spaziale, deve, pur mantenendo l'integrità, proteggere l'equipaggio e l'equipaggiamento dagli effetti dei fattori dello spazio esterno e dell'atmosfera terrestre.

Con il funzionamento a lungo termine delle finestre a bordo del veicolo spaziale, la probabilità di danni aumenta e sulla superficie esterna dei vetri si formano crateri, sgorbie, graffi di varie dimensioni e forme sotto l'influenza di micrometeoriti, polvere cosmica e detriti, che solleva dubbi sull'affidabilità del prodotto.
Il lancio di una ISS orbitale a lungo termine ha causato la necessità di studiare la resistenza e la durata a lungo termine degli elementi ottici danneggiati dagli impatti di microparticelle durante la modellazione a terra, l'analisi e la sistematizzazione dei difetti meccanici emergenti, la prova scientifica e tecnica di ammissibili e critici difetti, sviluppo di una metodologia per esaminare lo stato degli oblò in orbita, trarre conclusioni sulle prestazioni degli oblò con difetti.
La cabina di pilotaggio della prima navicella spaziale è molto più spaziosa di una cabina di pilotaggio convenzionale in un aeroplano. Il dispositivo ne ha tre
oblò con vetro termoresistente e due boccaporti ad apertura rapida.

La cabina della navicella spaziale Vostok era dotata di tre finestre (vista diretta e laterale), la cabina della navicella spaziale Mercury - solo una (di fronte all'astronauta).
oblò dell'astronave 7K. Foto 1966
Gli oblò sono stati fabbricati nello stabilimento di Avtosteklo a Konstantinovka, nella regione di Donetsk. Erano nella colonna "altri prodotti". Tutto era molto segreto. Hanno realizzato il vetro per un'ampia varietà di veicoli, inclusa la partecipazione all'equipaggiamento del primo rompighiaccio a propulsione nucleare Lenin. Ora questa impresa si chiama CJSC "Spetstechsteklo", ha sviluppato una nuova vetratura multistrato, avviato la produzione di vetro aeronautico, temperato, multistrato con uno spessore di 6,5-70 mm, blindato (II - IV grado).
Innovazione nella produzione di occhiali speciali: lo zaffiro più grande del mondo è stato coltivato in Ucraina. Il processo di apparizione di questa straordinaria pietra ha richiesto solo 10 giorni, dal 20 al 30 luglio. In così poco tempo, la pietra ha raggiunto dimensioni semplicemente incredibili: 80 per 35 per 5 cm e un peso di 45 chilogrammi. Da zaffiri di dimensioni e forma simili sarà possibile realizzare oblò per veicoli spaziali resistenti alle influenze esterne.
Una fonte:

Rispondi da 2 risposte[guru]

Ehi! Ecco una selezione di argomenti con le risposte alla tua domanda: NOI VOLIAMO?? ?)) In quale città e come vengono realizzati gli oblò per le astronavi?

Rispondi da Alexey Kuznetsov[guru]
So per certo che per Tereshkova le finestre sono state realizzate in una piccola città nella regione di Novgorod - Malaya Vishera, in una fabbrica di vetro locale. L'impianto è chiuso, ma i veterani commemorano la gratitudine personale di Valya.

Rispondi da Marina[guru]
Fabbrica di vetro al quarzo Gus-Khrustalnensky.
La pianta è davvero unica. È l'unico in Russia che dispone della tecnologia e delle attrezzature per la produzione di prodotti di quarzo altamente puro. Senza i suoi occhiali, un'installazione laser di potenza non funzionerà, non una singola astronave entrerà in orbita. Inoltre, vetri resistenti alle radiazioni per centrali nucleari, vetri purissimi per l'industria chimica, substrati in quarzo per display di computer a cristalli liquidi, fibra ottica, vetri per visori notturni, quarzo piezoelettrico cristallino per dispositivi mobili e comunicazioni spaziali e altro ancora. All'epoca dell'URSS apparteneva all'industria dei materiali da costruzione, l'impianto funzionava quasi completamente per l'industria della difesa.
Ci sono due specializzazioni principali. In primo luogo, la produzione del quarzo cristallino, che è la specialità dell'officina n. 5, quella in cui vengono installate costose apparecchiature giapponesi. E questo è, prima di tutto, il piezoquartz, da cui vengono realizzati i risuonatori per l'industria radioelettronica. Il suo prezzo varia da 50 a 150 dollari al chilogrammo. E la capacità potenziale dell'officina è di produrre circa 240 tonnellate di questi cristalli all'anno. E questo è 2,5 - 3 milioni di dollari di profitto. .
La seconda direzione è il quarzo fuso, da cui vengono realizzati gli stessi oblò per stazioni spaziali, substrati per monitor a cristalli liquidi, vetri extra puri per l'industria chimica, fibre ottiche, ecc.
In pericolo di morte c'è l'Istituto di ricerca scientifica del vetro tecnico, l'unico sviluppatore del paese di oblò per veicoli spaziali, aerei dell'aeronautica e sottomarini.
V spazio aperto alle alte temperature, qualsiasi vetro dei finestrini della nave si brucia e, con un aumento del suo spessore, la possibilità di visione è difficile, poiché la trasparenza è notevolmente ridotta. Un rivestimento in nanomateriale inorganico è stato applicato sul lato esterno dell'oblò senza modificare le proprietà ottiche del vetro stesso. Anche il guscio esterno del Buran è stato rivestito con composti ceramici resistenti al calore a base di nanopolveri.
Presso lo stabilimento di Samara.
Realizzazione di oblò per la navicella spaziale
Oblò con vetri protettivi che non trasmettono raggi cosmici. Ci sono anche filtri sostituibili che proteggono dalla luce solare diretta e un meccanismo a tendina in caso di esposizione eccessiva o temperature elevate.
Nella maggior parte dei casi, il design è stato sviluppato presso il GOI, è stato prodotto e testato un prototipo di ogni nuovo obiettivo, dopodiché la tecnologia collaudata è stata introdotta nelle imprese del settore. Va notato che nei casi in cui gli sviluppatori di lenti non disponevano di occhiali con i parametri necessari per ottenere caratteristiche tecniche o operative più elevate, tali occhiali sono stati sviluppati appositamente presso la filiale n. 1 del GOI (NITIOM) e sono state introdotte anche le corrispondenti tecnologie di fusione . Questi lavori sono stati supervisionati dall'accademico G. T. Petrovsky, uno scienziato eccezionale e fondatore dell'ottica, compreso lo spazio, la scienza dei materiali. Ricordiamo in particolare che, sotto la sua guida, furono condotti studi ed esperimenti anche sulla crescita in condizioni spaziali di cristalli ottici particolarmente puri con un numero ridotto di dislocazioni.

CHIUSURA, VENTOLE INTAGLIATE, PERSIANE, TELAI

Sull'Apollo e sullo Space Shuttle, anche le "finestre" sono per lo più a tre vetri, ma il "Mercury" - la sua "prima rondine" - è stato dotato dagli americani di un oblò a quattro vetri.

La vetratura del naso della cabina Buran. La parte interna ed esterna dell'oblò Buran

I finestrini della navicella spaziale americana Apollo avevano i lati arrotondati e su di essi erano tese guarnizioni di gomma, come un pneumatico sulla ruota di un'auto.

Lo spazio non è un oceano

Qualunque cosa disegnino in Star Wars e Star Trek, lo spazio non è un oceano. Troppi spettacoli fanno ipotesi scientificamente imprecise, ritraendo il viaggio nello spazio come simile alla navigazione sul mare. Questo non è vero

In generale, lo spazio non è bidimensionale, non c'è attrito in esso e i ponti di un'astronave non sono gli stessi di una nave.

Punti più controversi: i veicoli spaziali non saranno nominati in base alla classificazione navale (ad esempio "incrociatore", "corazzata", "cacciatorpediniere" o "fregata", la struttura dei ranghi dell'esercito sarà simile ai ranghi dell'aviazione , non la marina, ma i pirati, molto probabilmente, in generale non lo saranno.

Lo spazio è tridimensionale

Lo spazio è tridimensionale, non è bidimensionale. La bidimensionalità è una conseguenza dell'illusione "lo spazio è un oceano". I veicoli spaziali non si muovono come le barche, possono muoversi "su" e "giù" Questo non può nemmeno essere paragonato al volo di un aeroplano, poiché il veicolo spaziale non ha un "tetto", la sua manovra teoricamente non è in alcun modo limitata

Anche l'orientamento nello spazio non ha importanza. Se vedi come i veicoli spaziali "Enterprise" e "Intrepid" si passano "sottosopra" - non c'è niente di strano, in realtà la loro posizione non è vietata da nulla. Inoltre, il muso della nave potrebbe non essere affatto diretto verso il punto in cui la nave sta attualmente volando.

Ciò significa che è difficile attaccare il nemico da una direzione favorevole con una densità di fuoco massima con una "salvata laterale". Le astronavi possono avvicinarti da qualsiasi direzione, per niente come nello spazio 2D

I missili non sono navi

Non mi interessa quale sia la disposizione dell'Enterprise o della Battle Star Galactica. In un razzo scientificamente corretto, "giù" è nella direzione dello scarico dei motori a razzo. In altre parole, la disposizione della navicella spaziale è molto più simile a un grattacielo che a un aeroplano. I piani sono perpendicolari all'asse di accelerazione e "su" è la direzione in cui la tua nave sta attualmente accelerando. Pensare diversamente è uno degli errori più fastidiosi ed è estremamente popolare nelle opere di fantascienza. Sono io CHI VOI Star Wars, Star Trek e Battle Star Galactica!

Questo equivoco è nato dall'errore "lo spazio è bidimensionale". Alcuni lavori trasformano persino i razzi spaziali in qualcosa di simile a delle barche. Anche dal punto di vista della stupidità ordinaria, un "ponte" che sporge dallo scafo sarà colpito dal fuoco nemico molto più velocemente di uno posizionato nelle profondità della nave, dove avrà almeno una certa protezione (Star Trek e Mi viene subito in mente "Uchuu Senkan Yamato" qui).

(Anthony Jackson ha indicato due eccezioni. Primo: se il veicolo spaziale opera come un aereo atmosferico, nell'atmosfera "basso" sarà perpendicolare alle ali, opposto al sollevamento, ma nello spazio "basso" diventerà la direzione del scarico dei motori Secondo: un motore a ioni o un altro motore a bassa accelerazione può dare alla nave una certa accelerazione centripeta e "verso il basso" sarà diretto lungo il raggio dall'asse di rotazione.)

I missili non sono combattenti

L'X-wing e la Viper possono manovrare sullo schermo a loro piacimento, ma senza atmosfera e ali, non ci sono manovre atmosferiche.

Sì, non sarà nemmeno possibile tornare indietro "su una patch". Più velocemente si muove un veicolo spaziale, più è difficile manovrarlo. NON si muoverà come un aeroplano. Un'analogia migliore sarebbe il comportamento di un trattore a pieno carico con un rimorchio disperso ad alta velocità sul ghiaccio nudo.

In discussione è anche la giustificazione stessa dei combattenti da un punto di vista militare, scientifico ed economico.

Razzi non frecce

Il veicolo spaziale non vola necessariamente dove punta il muso. Mentre il motore è in funzione, l'accelerazione è diretta dove guarda la prua della nave. Ma se si spegne il motore, la nave può essere ruotata liberamente nella direzione desiderata. Se necessario, è del tutto possibile volare "di lato". Questo può essere utile per sparare una bordata completa in combattimento.

Quindi tutte le scene di Star Wars con un combattente che cerca di scrollarsi di dosso il nemico dalla coda sono del tutto assurde. È sufficiente che si girino e sparino all'inseguitore (un buon esempio potrebbe essere l'episodio di Babylon 5 "Midnight on the Firing Line").

I razzi hanno le ali

Se il tuo razzo ha una centrale elettrica da megawatt, un motore termico assurdamente potente o un'arma energetica, avrà bisogno di enormi dissipatori di calore per dissipare il calore. In caso contrario, si scioglierà piuttosto rapidamente o addirittura evaporerà facilmente. I radiatori sembreranno enormi ali o pannelli. Questo è un bel problema per le navi da guerra, poiché i radiatori sono estremamente vulnerabili al fuoco.

I razzi non hanno finestre

Oblò accesi navicella spaziale sono necessari approssimativamente nella stessa misura di un sottomarino. (No, Seaview non conta. Rigorosamente fantascienza. Non ci sono finestre panoramiche su un sottomarino Trident.) Oblò: un indebolimento della forza strutturale e poi, cosa c'è da guardare? A meno che la nave non sia in orbita attorno a un pianeta o vicino a un'altra nave, sono visibili solo le profondità dello spazio e il sole accecante. Eppure, a differenza dei sottomarini, le finestre a bordo della navicella lasciano passare le radiazioni.

I programmi TV Star Trek, Star Wars e Battlestar Galactica sono sbagliati perché le battaglie NON si svolgeranno a distanze di pochi metri. Le armi a energia diretta funzioneranno a distanze in cui le navi nemiche possono essere viste solo attraverso un telescopio. Guardando la battaglia attraverso l'oblò, non vedrai nulla. Le navi saranno troppo lontane o il lampo ti accecherà esplosione nucleare o fuoco laser riflesso dalla superficie del bersaglio.

La baia di navigazione potrebbe avere una cupola di osservazione astronomica per le emergenze, ma la maggior parte delle finestre sarebbe stata sostituita da radar, telecamere telescopiche e sensori simili.

Non c'è attrito nello spazio

Non c'è attrito nello spazio. Qui su Terra, se guidi un'auto, non devi fare altro che togliere il gas e l'auto inizia a essere trascinata dall'attrito sulla strada. Nello spazio, spegnendo i motori, la nave manterrà la sua velocità per il resto dell'eternità (o fino a quando non si schianterà contro un pianeta o qualcosa del genere). Nel film 2001 Odissea nello spazio, potresti aver notato che la navicella spaziale Discovery è volata su Giove senza un solo soffio di scarico del motore.

Ecco perché non ha senso parlare della "distanza" di un volo a razzo. Qualsiasi razzo non nell'orbita del pianeta e non nel pozzo gravitazionale del Sole ha una distanza di volo infinita. In teoria, potresti accendere i motori e viaggiare fino alla Galassia di Andromeda... raggiungendo la tua destinazione in appena un milione di anni. Invece di autonomia, ha senso parlare di velocità che cambiano.

Accelerazione e decelerazione sono simmetriche. Un'ora di accelerazione a una velocità di 1000 chilometri al secondo richiede circa un'ora di frenata per fermarsi. Non puoi semplicemente "premere i freni" come faresti su una barca o un'auto. (La parola "approssimativamente" è usata perché la nave perde massa mentre accelera e diventa più facile rallentare. Ma per ora questi dettagli possono essere ignorati.)

Se vuoi intuire i principi del movimento dei veicoli spaziali, ti consiglio di giocare a uno dei pochi giochi di simulazione accurati. L'elenco include il gioco per PC Orbiter, il gioco per PC (purtroppo fuori catalogo) Independence War e i giochi di guerra da tavolo Attack Vector: Tactical, Voidstriker, Triplanetary e Star Fist (questi due sono fuori stampa ma possono essere trovati qui) .

Il carburante non spinge necessariamente la nave direttamente.

I razzi hanno una differenza tra "carburante" (indicato in rosso) e "massa di reazione" (indicata in blu). I razzi obbediscono alla terza legge di Newton quando si muovono. La massa viene espulsa, dando accelerazione al razzo.

Il carburante in questo caso viene speso per espellere questa massa di reazione. In un classico razzo atomico, l'uranio-235 sarà il combustibile, nelle barre di uranio convenzionali reattore nucleare, ma la massa di reazione è idrogeno, riscaldato in questo stesso reattore e che vola fuori dagli ugelli della nave.

La confusione è causata dal fatto che nei razzi chimici il carburante e la massa di reazione sono la stessa cosa. Una navetta o un razzo Saturn 5 consuma propellente chimico espellendolo direttamente dagli ugelli.

Auto, aerei e barche se la cavano con quantità relativamente piccole di carburante, ma questo non è il caso dei razzi. Metà del razzo può essere occupata dalla massa di reazione e l'altra metà da elementi strutturali, equipaggio e tutto il resto. Ma un rapporto del 75% della massa di reazione è molto più probabile, o anche peggio. La maggior parte dei razzi sono un enorme serbatoio di massa di reazione con un motore a un'estremità e un minuscolo compartimento dell'equipaggio all'altra.

Non ci sono invisibili nello spazio

Nello spazio non c'è modo pratico nascondere la nave dal rilevamento.

Non c'è suono nello spazio

Non mi interessa quanti film hai visto con motori rombanti ed esplosioni tonanti. Il suono è trasmesso dall'atmosfera. Nessuna atmosfera, nessun suono. Nessuno sentirà il tuo ultimo "boom". Questo momento è stato visualizzato correttamente in pochissime serie, tra cui Babylon 5 e Firefly.

L'unica eccezione è l'esplosione di una testata nucleare a centinaia di metri dalla nave, nel qual caso il flusso di raggi gamma farà emettere un suono allo scafo una volta deformato.

Massa non peso

C'è differenza tra peso e massa. La massa è sempre la stessa per un oggetto, ma il peso dipende dal pianeta su cui si trova l'oggetto. Un mattone da un chilogrammo peserebbe 9,81 Newton (2,2 libbre) sulla Terra, 1,62 Newton (0,36 libbre) sulla Luna e zero Newton (0 libbre) a bordo della Stazione Spaziale Internazionale. Ma la massa rimarrà sempre un chilogrammo. (Chris Bazon ha sottolineato che se un oggetto si muove a una velocità relativistica rispetto a te, troverai un aumento di massa. Ma questo non può essere visto a velocità relative ordinarie.)

Le conseguenze pratiche di ciò sono che a bordo della ISS non è possibile spostare qualcosa di pesante toccando un oggetto con un mignolo. (Beh, cioè puoi, da qualche parte nel millimetro una settimana o giù di lì.). La navetta può librarsi vicino alla stazione, avendo un peso zero... ma mantenendo una massa di 90 tonnellate. Se lo spingi, l'effetto sarà estremamente insignificante. (come se l'avessi spinto sulla passerella di Cape Kennedy).

E, se la navetta si sta muovendo lentamente verso la stazione e tu ti trovi in mezzo a loro, il peso zero della navetta non ti salverà comunque dal triste destino di trasformarsi in una torta. Non rallentare una navetta in movimento appoggiandoci sopra le mani. Ci vuole tanta energia per farlo quanto per metterlo in moto. Una persona non ha molta energia.

Siamo spiacenti, ma i tuoi costruttori orbitali non saranno in grado di spostare travi d'acciaio multi-ton come se fossero stuzzicadenti.

Un altro fattore che richiede attenzione è la terza legge di Newton. La spinta di una trave d'acciaio comporta un'azione e una reazione. Poiché è probabile che la massa del raggio sia maggiore, si muoverà a malapena. Ma tu, come oggetto meno massiccio, andrai a direzione opposta con un'accelerazione molto maggiore. Questo rende la maggior parte degli strumenti (come martelli e cacciaviti) inutili per le condizioni di caduta libera: devi fare di tutto per creare strumenti simili per condizioni di gravità zero.

La caduta libera non è gravità zero

Tecnicamente, le persone a bordo di una stazione spaziale non sono a "gravità zero". Quasi non differisce dalla gravità sulla superficie della Terra (circa il 93% della Terra). Il motivo per cui tutti "volano" è lo stato di "caduta libera". Se ti ritrovi in un ascensore quando il cavo si rompe, sopravviverai anche tu allo stato di caduta libera e "volarai" ... fino a cadere. (Sì, Jonathan ha sottolineato che questo ignora la resistenza dell'aria, ma hai un'idea.)

Il fatto è che la stazione è in "orbita", che è un modo difficile per cadere, superando costantemente il suolo. Vedi i dettagli qui.

Non ci sarà alcuna esplosione

Se sei nel vuoto senza una tuta protettiva, non scoppierai come un palloncino. Il dottor Jeffrey Landis ha svolto un'analisi abbastanza dettagliata di questo problema.
In breve: rimarrai cosciente per dieci secondi, non esploderai e vivrai per circa 90 secondi in totale.

Non hanno bisogno della nostra acqua

Markus Baur ha sottolineato che un'invasione aliena della Terra per la nostra acqua è come un'invasione eschimese dell'America Centrale per rubare il ghiaccio. Sì, sì, si tratta della famigerata serie V.

Marcus: Non c'è bisogno di venire sulla Terra per l'acqua. Questa è una delle sostanze più comuni "lassù" ... quindi perché guidare una nave a diversi anni luce di distanza per qualcosa che puoi facilmente ottenere molto più economico (e senza questa fastidiosa resistenza umana) nel tuo sistema domestico, quasi "in giro per angolo"?