Номер 6, страница 103 - гдз по физике 9 класс учебник Пёрышкин, Гутник

6. Как осуществляется посадка космического корабля?

6. Посадка космического корабля — это сложный многоэтапный процесс, который начинается на орбите и заканчивается на поверхности Земли (или другой планеты). Основная задача — безопасно погасить огромную орбитальную скорость аппарата (около 7.8 км/с для низкой околоземной орбиты) до нуля. Процесс можно разделить на несколько ключевых этапов:

1. Сход с орбиты.

Для начала спуска аппарат должен покинуть свою орбиту. Для этого включается тормозная двигательная установка. Корабль разворачивается двигателями вперёд по направлению своего движения и выдаёт тормозной импульс. Это уменьшает его скорость, в результате чего траектория полёта начинает пересекаться с плотными слоями атмосферы. Точность этого манёвра определяет место будущей посадки.

2. Вход в атмосферу и аэродинамическое торможение.

Корабль входит в атмосферу на огромной скорости. Из-за сильного сопротивления воздуха перед аппаратом образуется ударная волна, которая сжимает и нагревает газ до температуры в несколько тысяч градусов Цельсия. Вокруг корабля возникает облако раскалённой плазмы. На этом этапе основное торможение происходит за счёт сопротивления атмосферы. Корабль защищён от перегрева специальным теплозащитным экраном.

3. Тепловая защита.

Чтобы выдержать экстремальные температуры, спускаемые аппараты оснащаются системой тепловой защиты (теплозащитным экраном). Существует два основных типа защиты:

Абляционная защита: используется на большинстве спускаемых капсул (например, "Союз", "Аполлон"). Специальное покрытие экрана под воздействием высоких температур испаряется и уносит с собой избыточное тепло, не давая корпусу корабля перегреться.

Многоразовая теплозащита: применялась на шаттлах и используется в проекте Starship. Она состоит из специальных плиток, способных выдерживать высокие температуры и излучать тепло обратно в пространство.

4. Развёртывание парашютной системы.

После того как скорость аппарата значительно снизится за счёт трения об атмосферу (до сверхзвуковой, а затем дозвуковой), в действие вступает парашютная система. Обычно она состоит из нескольких этапов:

Сначала выпускается небольшой вытяжной (стабилизирующий) парашют, который стабилизирует спуск и замедляет аппарат.

Затем вводится в действие основной парашют (или несколько), который гасит скорость до безопасных значений, приемлемых для посадки.

5. Финальный этап посадки.

Способ завершения посадки зависит от типа корабля:

Посадка на сушу: Российские корабли "Союз" приземляются на сушу. Непосредственно перед касанием земли (на высоте около 1.5 метра) срабатывают двигатели мягкой посадки, которые дополнительно гасят скорость падения и смягчают удар.

Приводнение: Американские корабли (исторические "Аполлон", современные Crew Dragon и Starliner) совершают посадку на воду. Удар о воду смягчает приземление, после чего капсулу с экипажем подбирают спасательные суда.

Горизонтальная посадка: Космические челноки, такие как Space Shuttle и "Буран", садились на взлётно-посадочную полосу аэродрома, как самолёты-планеры. Перспективный корабль Starship также планируется сажать с использованием собственных двигателей в вертикальном положении.

Каждый из этих этапов требует высочайшей точности расчётов и безотказной работы всех систем корабля.

Ответ: Посадка космического корабля осуществляется путём последовательного гашения его орбитальной скорости. Процесс включает в себя тормозной импульс для схода с орбиты, аэродинамическое торможение в плотных слоях атмосферы с использованием теплозащитного экрана для защиты от перегрева, раскрытие парашютной системы для дальнейшего замедления и, наконец, финальный этап, который может быть либо посадкой на сушу с использованием двигателей мягкой посадки (как у "Союза"), либо приводнением в океан (как у Crew Dragon), либо посадкой на взлётно-посадочную полосу (как у Space Shuttle).