Kosmonavtika

Космонавтика (космос ва юн. наутике — кемани бошқариш санъати) — космик фазога парвоз қилиш; турли хилдаги космик аппаратлардан фойдаланган ҳолда космосни ва Ердан ташқаридаги космик объектларни ўрганишни таъминлайдиган фан ва техника сохалари мажмуи. Қуйидаги муаммолар билан шуғулланади: космик учишлар назарияси — траекторияларни ҳисоблаш; илмий-техникавий космик ракеталар, бошқариш борт тизими, учириш жойи қурилмалари, бошқарилувчи кемалар ва стансиялар, илмий лабаратория жиҳозлари ҳамда ердаги учиришни бошқариш тизимини яратиш, траекторияни ўлчаш хизмати, телеметрия, орбитал стансияларни жиҳозлаш ва бошқариш; тиббий-биологик ҳаётни таъминлаш борт тизимини яратиш; ортиқча зўриқиш, вазнсизлик, радиация каби масалалар билан боғлиқ равишда инсон организмида кечадиган нохуш ҳодисаларни бартараф қилиш; космик фазо ва сайёралардан фойдаланишнинг ҳуқуқий, халқаро ҳуқуқ меъёрлари бўйича бошқариш масалалари ва бошқа.

Космик фазога учиш мумкинлигининг назарий асосларини биринчи бўлиб, ХИХ аср охирида К. Э. Сиолковский яратди. У ўзининг "Реактив қурилмалар ёрдамида Олам фазосини тадқиқ этиш" (1903) ва бошқа асарларида космик парвозларни техник жиҳатдан амалга ошириш мумкинлигини кўрсатиб, комонавтиканинг асосий муаммоларини ҳал қилиш ечимларини берди. Космонавтика масалаларини ечишда И. В. Мешчерский, Ю. В. Кондратюк (1897—1942), Ф. А. Сандер (1887—1933) каби рус олимлари, Р. ЭноПелтри (Франсия) ва бошқа олимлар ўз ишлари билан қатнашдилар. ХХ аср 20-йилларида космонавтиканинг асосий ғояларини тарғиб қилиш ва бу соҳанинг амалий муаммоларини биргаликда ҳал этиш мақсадида бир неча мамлакатларда, жумладан, Россия (1924), Австрия (1926), Германия (1927), Буюк Британия ва АҚШда (1930) космонавтика жамиятлари тузилди. 1921-йилда Россияда ракета техникасига доир ишлар бошланиб, Газодинамик лаборатория ташкил этилди. Давлатлар бўйича биринчи космик учишлар тарихи.

1933-йилда С. П. Королёв бошчилигида биринчи марта суюқ ёнилғили ракеталар учирилди. 1933-йил охирида Москвада Реактив илмий тадқиқот института ишга тушди.

АҚШда суюқ ёқилғили реактив двигателлар бўйича ишлар Р. Годдард томонидан 1921-йилда бошланди, суюқ ёнилғили ракеталарни учириш эса 1926-йилда амалга оширилди. Германияда бу турдаги двигателларнинг лаб. синови Г. Оберт томонидан 1929-йилда, суюқ ёнилғили двигателларни учириш бўйича синовлар эса И. Венклер томонидан 1931-йилда бошланди.

Космик эранинг боши — биринчи Ернинг сунъий йўлдоши (ЕСЙ) учирилган кун (1957-йил 4 октабр)дан ҳисобланади (қаранг Ер сунъий йўлдошлари). 1959-йилда сайёралараро автоматик стансия "Луна-2" Ой сиртига қўндирилди. Космик эранинг бошқа муҳим воқеалари космик фазога Ю. А. Гагарин (1961-йил 12-апрел) ва биринчи аёл-космонавт В. Терешкова (1963-йил 16-июн)нинг учиши бўлди. К. тарихида навбатдаги муҳим воқеа 1969-йил 16—24-июлда Н. Армстронг, Э. Олдрин ва М. Коллинзлар (АҚСҲ) томонидан Ойга уюштирилган биринчи экспедиция ҳисобланади.

Қуйидаги мамлакатларда космик аппаратлар яратилган: Россияда (1957-йилдан), АҚШда (1958-йилдан), Франсияда (1965-йилдан), Япония ва Хитойда (1970-йилдан), Буюк Британияда (1971-йилдан), Ҳиндистонда (1980-йилдан).

Замонавий космик учишлар назарияси осмон механиқаси ва учиш аппаратларини бошқариш назариясига таянган. Классик осмон механиқасидан фарқ қилиб, бу йўналиш астродинамика деб юритилади. Астродинамиканинг энг муҳим бўлимларидан бири — учиш траекторияларини тузатиш (коррексиялаш) назарияси деб аталади. ЕСЙ ҳисобланган траекториядан четга чиқиши (оғиши) ҳам мумкин; у ушбу омилларга боғлиқ бўлади: олдиндан ҳисоблаш қийин бўлган оғдирувчи кучлар (зичлиги ўзгариб турувчи атмосфера қаршилиги, Ернинг носфериклиги, бир жинсли эмаслиги ва бошқалар) мавжудлиги ва бошқа

Космик мажмуаларни яратиш мураккаб илмий-техник муаммо ҳисобланади. Йирик элтувчи ракета (ЭР)ларнинг стартолди массаси 3000 т, узунлиги эса 100 м дан ортиқ бўлади. Уларда зарур ёнилғи заҳираларини (умумий массасининг 90%) рационал жойлаштириш, ракета тузилишини иложи борича енгил қилиш, ёнилғи ишлатилгандан сўнг шу босқични қайтариб тушириш ва бошқа ракета тузилишига хос муаммодир.

ЭР двигатели қурилмасининг қуввати бир неча ГВт гача боради. Одатда ЭР бир неча двигателдан ташкил топиб, уларнинг синхрон (уйғунлашиб) ишлаши бошқариш тизими орқали амалга оширилади. ЭР двигателлари учун, одатда, қаттиқ кимёвий ёнилғи, суюқ ёнилғи ишлатилади (қаранг Ракета двигатели). Ядро энергиясида ишлайдиган РД двигателлари синов босқичида (2003).

Космик аппарат (КА)ларни орбитага чиқариш учун ЕСЙларга биринчи космик тезлик (7,91 км/с) дан ортиқ, КК ни бошқа сайёралар (Марс, Венера)га чиқариш учун, иккинчи космик тезлик (11,19 км/с) дан ортиқ, Қуёш системасидан чиқиб кетиш учун эса, учинчи космик тезлик (16,6 км/с) данортиқ тезлик бериш керак. Орбитага чиқариладиган КАларни 2 гуруҳга ажратиш мумкин: Ер атрофида учувчи (ЕСЙ) ва узоқ, космосга, масалан, Ой ёки бошқа сайёраларга учувчи аппаратлар. Кейинги гуруҳга кирувчи КАларнинг ЭРлари (бошлангич тезлигининг катталиги сайёрага яқинлашгач тормозловчи импулс ва Ерга қайтиши учун тезликни орттириш зарурлигини эътиборга олсак) етарли даражада катта қувватли бўлиши керак. Космик аппарат космик фазонинг мураккаб шароитида узоқ, вақт мустақил ишлаши учун унда бир қанча тизимлар — температурани сақлаш тизими, электр манбаи (мас, Қуёш батареялари) ва ёнилғи билан таъминлаш тизими, Ер ва бошқа космик жисмлар билан алоқа қилиш тизимлари, учишни бошқариш тизими ва бошқа бўлиши керак. Кема бортига турли-туман илмий тадқиқот асбоблари ўрнатилади. Уларнинг ишини кема бортидаги бошқариш комплекси тартибга солиб туради. Тушириладиган аппарат атмосферада қизиб кетмаслиги учун иссиққа чидамли махсус контейнерга жойлаштирилади. Экипажли космик кемаларда қўшимча тиббий-экологик муаммоларни ҳал қилишга тўғри келади. Уларда экипажни зарарли нурлар, вакуум ва космик муҳитнинг бошқа омилларидан сақлаш тизими, ҳаётни таъминлаш тизими бўлиши зарур. Космосга учиш инсон организмида вазнсизликка, ўта нагрузкага чидамлиликни талаб қилади. "Восход" кемасида бажарилган эксперимент ва тадқиқотлар, инсоннинг очиқ космосга чиқиши, "Союз" космик кемаларида учишлар орбитал стансияларнинг яратилишига олиб келди ва "Салют", "Мир", "Скайлеб" орбитал стансиялари учирилди.

ЭР ва КАларнинг учиши Ердан бошқариш хизматининг кенг тармоғи мавжуд бўлишини талаб қилади. Шу мақсадда Ер сиртида космик алоқа пунктлари, океанда эса махсус жиҳозланган алоқа кемалари жойлашади. КАларни Ерга қўндиришда қутқариш ва эвакуация хизмати ёрдамга келади. КА бортидаги бошқариш тизими ва Ердаги кўплаб хизмат тизимлари орасидаги боғланишларни ташкил этиш, учишни техник бошқариш орқали амалга оширилади.

Космонавтиканинг автоматик воситалари Ерни илмий тадқиқ қилишга, атмосферанинг юқори қатламларини, ионосфера ва радиацион минтақаларини бевосита ўлчашга, Ернинг ҳақиқий шаклини ва гравитацион майдони аномалиясини аниқлашта имкон беради.

Ой ва сайёраларни илмий тадқиқ қилишда Ой атрофи ва сайёралар атрофи фазосида, Ой сиртида, сайёралар атмосферасида ва сиртида бевосита ўлчашлар олиб борилади. Сайёралараро КА Ой, Меркурий, Венера, Марс, Юпитер, Сатурн, Уран, Нептун ва уларнинг йўлдошларини айрим комета (мас, Галлей) ва астероидларни текширди. Ой тупроғидан намуналар келтирилди, Марс тупроғида микроорганизмларнинг бор ёки йўқлиги текширилди (қаранг "Викинг").

Қуёшнинг ултрабинафша диапазондаги нурланишни КА ёрдамида тадқиқ қилиб, унинг тузилиши, фаоллиги ва инсоннинг амалий фаолиятига таъсири масалаларида фанни талай янгиликлар билан бойитди; Коинотнинг юзлаб рентген ва гамма диапазонларда нурланувчи манбаларини очди; юқори энергияли объектларда кечаётган физик жараёнларнинг моҳиятини англашга имкон берди. Космонавтика воситалари, нисбийлик назарияси томонидан таъкидланган самараларни аниқлашга ва шу асосда борлиқнинг фундаментал асосларини тадқиқ қилишга имкон яратди; алоқа йўлдошлари, Ер шарининг катта қисми учун телевизион дастурларни ретранслясия қилиб, телефон ва телеграф алоқаларини ҳам амалга оширмоқса ("Молния", "Радуга", "Экран" ва бошқалар).

Ерга яқин космик фазони, сайёралар ва уларнинг табиий йўлдошларини, Қуёшни, Қуёш — Ер ва бошқа сайёралараро боғланишларни ўрганиш бўйича илмий экспериментлар ўтказиш, юлдузлар эволюсияларини тадқиқ қилиш, узоқ космосда мураккаб органик бирикмаларнинг ҳосил бўлиш масалаларини тадқиқ қилиш ва бошқа тадбирлар космонавтиканинг амалда бажариладиган ишларига киради. Бу эса Ерда ҳаётнинг пайдо бўлиши ҳақидаги маълумотларни аниқлаш учун катта аҳамият касб этади. Фундаментал ва амалий билимларни ўрганиш мақсадида тиббий-биологик экспериментлар ўтказилади, шунингдек, юқори энергияга эга бўлган космик нурларнииг юзага келиш жараёнлари, модда ва антимоддаларнинг аннигилясия ҳодисалари тадқиқ қилинади. Табиий бойликларни, балиқ заҳираларини излашда, ўрмон ва қишлоқ хўжалиги ердарига баҳр беришда, харита тузишда космик суратга олиш усули кенг қўлланади. Технологик жараёнлар: космик пайвандлаш, вазнсизлик ҳолатда кристалларни ўстириш ва бошқа космик тадқиқотларнинг муҳим босқичи ҳисобланади. Масалан, материаллардаги баъзи металлургия ва кристаллокимё жараёнларга вазнсизликнинг таъсири ЭПАС дастури бўйича "Салют" орбитал стансиясида Россия — АҚСҲ космонавтларининг биргаликда учиши вақтида ўрганилди. В. А. Ляхов ва В. В. Рюминлар орбитада биринчи марта радиотелескопни ўрнатдилар ва унинг ёрдамида астрофизик ва геофизик тадқиқотлар ўтказдилар. Бунда биринчи марта икки томонлама телевизион алоқа тизими ишга туширилди (қаранг Космик телевидение). Л. И. Попов ва В. В. Рюминлар (185 кун), О. Ю. Атков (265 кун), Л. Д. Кизимов 265 кун, В. А. Соловёв (237 кун) космосда энг узоқ вақт бўлдилар. Космосда узоқ вақт учишнинг инсон организмига биологик таъсири ҳақида янги муҳим маълумотлар олинди. "Интеркосмос" дастури бўйича ўтказилган ўнлаб тадқиқотлар Ернинг табиий ресурслари, метеорологик ва бошқа маълумотлар ҳақида қимматли ахборотлар олишни таъминлади.

Космик навигация воситалари кема ва самолётларнинг турган ўрнини юқори аниқликда аниқлашга имкон беради; космик метеорология воситалари об-ҳаво маълумотлари аниқлигини оширади. Космонавтика амалиётидан келган фойда унинг ривожланиши учун қилинган барча сарфлардан юқори. Космонавтика инсониятнинг ривожланиши учун атроф муҳитни сақлашдаги бир қанча масалаларни ечишга, зарарли саноат ва радиоактив чиқиндиларнинг тўпланиш хавфини бартараф қилишга ёрдам беради (яна қаранг Космик кема, Космик навигация, Космик тиббиёт). Метеорологик ЕСЙ эса Ер шари бўйлаб булутларнинг тақсимланиши ҳодисасини, Ернинг иссиқлик нурланиши ҳариталарини олишда фойдаланилади, сиклонларнинг ҳаракат йўналишларини қўллаб, бу маълумотлар дунё метеорологик марказларига ўзатилади ва улар асосида аҳоли учун келгуси бир неча кунлик об-ҳаво маълумоти эълон қилинади.

Ернинг табиий ресурсларини аниқлаш ва экологик ҳолатини назорат қилиш борасида ЕСЙнинг аҳамияти борган сари ортиб бормокда. Турли ёруғлик филтрлари ёрдамида ЕСИдан олинган Ер сиртининг фотосуратлари унинг яшил бойлиги ҳолати, юқрри юзаларининг ўзгариши, экин зоналари ва ўрмонларнинг ҳолати, деҳқончилик ишларининг бориши, кутилаётган ҳосил, ўрмон ёнғинлари динамикасига доир бир талай маълумотларни беради. Бу маълумотлар деҳқончилик, чорвачиликни йўлга қўйишда, табиий офатларнинг олдини олишда муҳим аҳамият касб этади.

Жаҳонда 1957-2003-йиллар мобайнида космосга учирилган Ер сунъий йўлдошлари, космик кемалар, автоматик стансиялар: "Азура-1" (Германия), "Аполлон" (АҚСҲ), "Астерикс-1" (Франсия), "Венера" (Россия), "Викинг" (АҚСҲ), "Восток" ва "Восход" (Россия), "Вояжер" (АҚСҲ) ва "Жемини" (АҚСҲ), "Зонд", "Интеркосмос", "Космос" "Луна" "Марс" (Россия), "Меркурий" (АҚСҲ), "Мир", "Молния" (Россия), "Осуми" (Япония), "Пионер" ва "Полёт" (Россия), "Просперо" (Англия), "Протон", "Салют" (Россия), "Скайлеб" (АҚСҲ), "Союз", "Спутник" (Россия), "Эндевер" (АҚСҲ) ва ҳоказо Космосга жами 432 космонавт (шу жумладан, 232 астронавт) парвоз қилган (2003).

Космонавтиканинг ривожланишида ўзбекистонлик олимларнинг ҳам ҳиссаси бор. Ўзбекистонда "Коинот" илмий ишлаб чиқариш бошқармаси фаолият кўрсатмоқда (1980-йилдан), Ўзбекистон Республикаси Космонавтика федерацияси тузилган (1977-йилдан), иқтидорли мактаб ўқувчиларининг Халқаро аэрокосмик мактаби ишлаб турибди (1990-йилдан, унинг ташкилотчиси ва раҳбари академик Ш. Воҳидов). Учувчи-космонавт В. А. Жонибеков, Қирғизистоннинг Ўш вилоятида туғилиб ўсган ўзбек учувчи-астронавти Солижон Шарипов космосга парвоз қилишган.

Космонавтиканинг фан ва техниканинг истиқболли йўналишларидан бўлиб, инсониятнинг бугунги глобал (демографик, энергетик, экологик ва бошқалар) муаммоларини ҳал қилишда космонавтикага доир махсус режалар мавжуд. ХХИ асрда Марсни экипажли сайёралараро космик кема ёрдамида ўрганиш, Ойда кўп мақсадли стансияни, Ер атрофи орбитасида йирик Куёш фабрикасини ва бир неча ўн минг кишига мўлжалланган "космик мустамлакалар"ни қуриш лойиҳалари шулар жумласидан. Экипажли сайёралараро космик кемани Марсга учириш лойиҳасини Россия ва АҚСҲ олимлари ҳамкорликда амалга оширишмокда. Олти кишидан иборат экипажни Марсга учириш мўлжалланган. Айни пайтда Европа агентлиги мамлакатлари, АҚСҲ, Россия космик агентликлари билан биргаликда қураётган Халқаро космик стансияси (ХКС) йирик космик индустриянинг дебочаси ҳиобланади. Мазкур стяда ўнлаб лаб.лар ишлайди.

Адабиёт

• Левантовский В. И., Механиқа космического полёта, М., 1980; Келдиш М. В., Маров М. Я., Космическое телевидение, М, 1981., Уманский С. П., Космонавтика: сегодня и завтра, М., 1986., Космическая одиссея, М., 1988.

Мамадмусо Мамадазимов, Абдумажид Раҳимов.