Des photos incroyables depuis l’espace de l’astronaute Douglas Wheelock. De quoi sont faites les fenêtres du vaisseau spatial Orion ?

C'est précisément parce que le verre n'est pas un matériau idéal pour les hublots que les ingénieurs sont constamment à la recherche d'un matériau plus adapté. Il existe de nombreux matériaux structurellement stables dans le monde, mais seuls quelques-uns sont suffisamment transparents pour être utilisés pour créer des hublots.

Au début du développement d'Orion, la NASA a essayé d'utiliser des polycarbonates comme matériau pour les fenêtres, mais ceux-ci ne répondaient pas aux exigences optiques nécessaires pour obtenir des images haute résolution. Après cela, les ingénieurs ont opté pour un matériau acrylique, qui offre une transparence maximale et une résistance énorme. Aux États-Unis, d'immenses aquariums sont fabriqués en acrylique, ce qui protège leurs habitants de l'environnement potentiellement dangereux pour eux, tout en résistant à une énorme pression d'eau.

Aujourd'hui, Orion est équipé de quatre fenêtres intégrées au module d'équipage, ainsi que de fenêtres supplémentaires dans chacune des deux écoutilles. Chaque hublot est composé de trois panneaux. Le panneau intérieur est en acrylique et les deux autres sont toujours en verre. C'est sous cette forme qu'Orion s'était déjà rendu dans l'espace lors de son premier vol d'essai. Au cours de cette année, les ingénieurs de la NASA doivent décider s'ils peuvent utiliser deux panneaux acryliques et un verre dans les fenêtres.

Dans les mois à venir, Linda Estes et son équipe devraient effectuer ce qu'ils appellent un « test de fluage » sur les panneaux acryliques. Le fluage dans ce cas est une déformation lente d'un solide qui se produit au fil du temps sous l'influence d'une charge constante ou d'une contrainte mécanique. Sans exception, tous les solides, cristallins et amorphes, sont sujets au fluage. Les panneaux acryliques seront testés pendant 270 jours sous d'énormes charges.

Les fenêtres en acrylique devraient rendre le vaisseau Orion beaucoup plus léger et leur résistance structurelle éliminera le risque de rupture des fenêtres en raison de rayures accidentelles et d'autres dommages. Selon les ingénieurs de la NASA, grâce aux panneaux acryliques, ils pourront réduire le poids du navire de plus de 90 kilogrammes. La réduction de la masse rendra le lancement d’un vaisseau dans l’espace beaucoup moins coûteux.

Le passage aux panneaux acryliques réduira également le coût de construction des navires de classe Orion, car l'acrylique est beaucoup moins cher que le verre. Il sera possible d'économiser environ 2 millions de dollars rien que sur les fenêtres lors de la construction d'un vaisseau spatial. Peut-être qu'à l'avenir, les panneaux de verre seront complètement exclus des fenêtres, mais pour l'instant, cela nécessite des tests approfondis supplémentaires.

Photographie célèbre "Lever de Terre"(Earthrise, numéro d'image dans les catalogues de la NASA - AS08-14-2383), et incluse dans le catalogue des 100 photographies qui ont changé le monde selon le magazine LIFE, a été prise par l'astronaute William Alison Anders le 24 décembre 1968 depuis le vaisseau spatial Apollo. 8" alors qu'il effectuait sa quatrième orbite autour du satellite artificiel de la Lune. Cette photographie est l’une des photographies les plus célèbres de la Terre depuis l’espace.

En passant, l'article a été rédigé le 24 décembre, jour du 45e anniversaire d'Earthrise, et était une réaction aux publications précédentes qui identifiaient l'astronaute William Anders comme l'auteur « probable » de la célèbre photo. Il y avait aussi des inexactitudes, ce qui m'a amené à l'idée d'écrire cet article. Le processus de modération a pris plusieurs jours, mais dès l'arrivée de l'invitation, l'article a été immédiatement transféré des « brouillons » vers le hub Cosmonautics.

Peu de gens savent que AS08-14-2383 n’est pas la première photographie de la Terre prise sous un angle similaire, c’est-à-dire s’élevant au-dessus de l’horizon de la Lune. Le commandant Frank Frederick Borman, qui occupait le siège de commandement gauche, contrôlait le roulis du vaisseau spatial conformément au plan de vol (virage de 180° vers la droite) pour une image fixe de la surface lunaire à travers la fenêtre d'accueil gauche à l'aide d'un Hasselblad de 70 mm monté de manière rigide. Appareil photo 500EL avec un objectif Zeiss Planar de 80 mm (f/2,8), qui prenait des photographies automatiques de la surface lunaire à 20 secondes d'intervalle sur un film cassette noir et blanc D ().

Anders, qui se trouvait près du siège droit, a photographié la surface lunaire à travers la fenêtre latérale droite du module de commande sur un film noir et blanc de 70 mm à l'aide d'un appareil photo Hasselblad 500EL avec un objectif Zeiss Sonnar de 250 mm (f/5,6), tout en commentant ses observations pour enregistrement sur l'enregistreur vocal de bord. La fenêtre de droite, grâce au virage en roulis, s'est avérée être tournée exactement vers la Terre lorsque le vaisseau spatial Apollo 8 a commencé à émerger de derrière la face cachée de la Lune. Anders a été le premier astronaute à voir la Terre s'élever. Pendant les trois premières orbites en orbite lunaire, personne ne l'a vu. En voyant la Terre, Anders a dit : « Mon Dieu, regarde la photo ici ! C'est la montée de la Terre. Wow, c'est mignon !" Bormann, voyant qu'Anders s'apprêtait à photographier la Terre, a plaisanté ironiquement : "Hé, ne fais pas ça, ce n'est pas comme prévu." Photographier la Terre ne faisait pas partie des plans des scientifiques qui élaboraient le programme scientifique pour les astronautes de la sonde Apollo 8. Après la remarque ironique de Bormann, Anders, riant de la plaisanterie du commandant, a pris une seule photographie de la Terre montante (AS08-13-2329) sur une bande noir et blanche de la cassette E () :

Immédiatement après que cette photo ait été prise, Anders a demandé au pilote du module de commande James Arthur Lovell, Jr., qui se trouvait du côté sextant de son lieu de travail (Lower Equipment Bay) et naviguait sur le navire, de lui donner une cassette avec un film couleur : « Avez-vous un film couleur, Jim ? Donnez-moi le film couleur, vite, s'il vous plaît ? Lovell, soutenant l'idée, a demandé : « Où est-elle ? Anders se dépêcha de lui dire que la bande était codée par couleur. Ayant trouvé une cassette, Lovell nota qu'il s'agissait d'un film « C 368 » (qui signifie film couleur SO-368, « ectachrome » de la société Eastman Kodak). Anders poursuivit calmement : « Peu importe. Rapide." Immédiatement après que Lovell ait remis le film à Anders, ce dernier s'est rendu compte que la Terre avait quitté la vue de la fenêtre latérale. Dans le même temps, Anders a déclaré : « D’accord, je pense que nous l’avons perdu. » À ce moment-là, en raison de la rotation du vaisseau spatial, la Terre pouvait déjà être observée à travers la fenêtre d'amarrage droite et la fenêtre de la trappe d'entrée. Lovell a dit à Anders où il pouvait prendre la photo. Anders, demandant à Lovell de s'écarter, a pris sa célèbre photo d'AS08-14-2383 à travers le hublot de la trappe d'accès :

Après avoir clarifié les paramètres de mise au point lors d'une brève discussion avec Lovell, Anders a pris une deuxième image couleur, moins connue, AS08-14-2384 à travers la fenêtre d'ancrage droite, dans laquelle la Terre est légèrement plus haute au-dessus de l'horizon lunaire que dans la première. image couleur :

Par la suite, 4 autres photographies de l'ascension de la Terre ont été prises (AS08-14-2385 - AS08-14-2388), et sur la cinquième orbite suivante, 8 autres photographies (AS08-14-2389 - AS08-14-2396), mais elles n'étaient pas si impressionnants (exemple - photographie AS08-14-2392) :

Ces 12 clichés ont été pris à travers la fenêtre d'accostage tribord.
Cassette de film couleur disponible ici : .

La terre sur les photos ressemblait à ceci :

L'Antarctique était sur le côté gauche de l'image (à 10 heures) ;
- la partie centrale de la vue de la Terre était occupée par l'océan Atlantique avec des cyclones et des anticyclones ;
- sur la partie occidentale ensoleillée de l'Afrique, le long du terminateur, de gauche à droite, vous pouvez voir le désert du Namib, la Namibie, la partie sud de l'Angola et la partie occidentale du Sahara. Ces zones ne sont pas couvertes de nuages. Une partie importante du territoire de l'Afrique centrale et de la région historique de Guinée (y compris le golfe de Guinée) est recouverte de couches nuageuses.

L'animation, racontée par le célèbre historien d'Apollo Andrew L. Chaikin et réalisée au Scientific Visualization Studio (NASA Goddard Space Flight Center), propose une reconstitution de ces événements. La Lune est modélisée à partir d'images haute résolution prises par le robot LRO (Lunar Reconnaissance Orbiter) :

Négociations entre astronautes en photographiant la Terre en train de se lever (en anglais, le temps indiqué est le temps de vol, compté à partir du moment du lancement) :
075:47:30 Anders : « Oh mon Dieu, regarde cette photo là-bas ! Voilà la Terre qui arrive. Wow, c'est joli !
075:47:37 Borman : (ironique) "Hé, ne prends pas ça, ce n'est pas prévu."
En riant, Anders prend une photo d'AS08-13-2329 à travers la vitre latérale
075:47:39 Anders : "Tu as un film couleur, Jim ?"
075:47:46 Anders : "Donnez-moi un rouleau de couleur, vite, voulez-vous ?"
075:47:48 Lovell : "Oh mec, c'est génial ! Où est-il ?"
075:47:50 Anders : « Dépêchez-vous. Rapide."
075:47:54 Borman : "Eh bien."
075:47:55 Lovell : « Ici ?
075:47:56 Anders : « Prends-moi juste une couleur. Un extérieur en couleur.
075:48:00 Lovell : (inaudible)
075:48:01 Anders : « Dépêchez-vous. »
075:48:06 Anders : « Vous en avez un ?
075:48:08 Lovell : « Ouais, j'en cherche un ». C 368."
075:48:11 Anders : « N'importe quoi. Rapide."
075:48:13 Lovell : "Ici."
075:48:17 Anders : "Eh bien, je pense que nous l'avons manqué."
075:48:31 Lovell : "Hé, je l'ai eu ici." (Lovell a vu la Terre à travers le hublot)
075:48:33 Anders : "Laissez-moi le dire celui-ci, c'est beaucoup plus clair." (Anders a demandé à Lovell de faire de la place au niveau du hublot de la trappe d'entrée, après quoi il prend sa célèbre photo AS08-14-2383)
075:48:37 Lovell : « Bill, je l'ai fait encadrer, c'est très clair ici ! (c'est-à-dire la fenêtre d'accueil de droite) Compris ?
075:48:41 Anders : "Ouais."
075:48:42 Borman : "Eh bien, prends-en plusieurs."
075:48:43 Lovell : « Prenez-en plusieurs, prenez-en plusieurs » Tiens, donnez-le-moi. »
075:48:44 Anders : "Attendez une minute, laissez-moi juste trouver le bon réglage ici maintenant, calmez-vous."
075:48:47 Borman : « Calme-toi, Lovell ! »
075:48:49 Lovell : "Eh bien, j'ai bien compris, c'est une belle photo."
075:48:54 Lovell : « Deux-cinquante à f/11. »
Anders prend une photo de AS08-14-2384 à travers la fenêtre d'accueil droite
075:49:07 Anders : "D'accord."
075:49:08 Lovell : "Maintenant, variez un peu l'exposition."
075:49:09 Anders : "Je l'ai fait." J'en ai pris deux "ici".
075:49:11 Lovell : "Es-tu sûr de l'avoir maintenant ?"
075:49:12 Anders : "Ouais, nous aurons - eh bien, ça reviendra, je pense."
075:49:17 Lovell : "Prends-en un autre, Bill."

Ils partent en expédition lunaire dans une coquille équipée de vitres avec volets. Les personnages de Tsiolkovsky et Wells regardent l'Univers à travers de grandes fenêtres.

En pratique, le simple mot « fenêtre » semblait inacceptable aux développeurs de technologies spatiales. Par conséquent, ce que les astronautes peuvent regarder depuis le vaisseau spatial est appelé, rien de moins, des vitrages spéciaux, et moins « cérémonieusement » des hublots. De plus, le hublot pour les personnes est un hublot visuel, et pour certains équipements, il est optique.

Les fenêtres sont à la fois un élément structurel de la coque du vaisseau spatial et un dispositif optique. D'une part, ils servent à protéger les instruments et l'équipage situés à l'intérieur du compartiment de l'influence de l'environnement extérieur, d'autre part, ils doivent permettre de faire fonctionner divers équipements optiques et d'observation visuelle. Cependant, il ne s'agissait pas seulement d'observation : lorsque des deux côtés de l'océan on tirait du matériel pour la « guerre des étoiles », on se rassemblait et on visait à travers les fenêtres des navires de guerre.

Les Américains et les spécialistes anglophones des fusées en général sont perplexes face au terme « hublot ». Ils demandent encore : « Ce sont des fenêtres, ou quoi ? En anglais, tout est simple - que ce soit dans la maison ou dans la navette - par fenêtre, et aucun problème. Mais les marins anglais disent hublot. Les fabricants russes de fenêtres spatiales sont donc probablement plus proches des constructeurs navals étrangers.

Deux types de fenêtres peuvent être trouvées sur les vaisseaux spatiaux d'observation. Le premier type sépare complètement le matériel de tournage situé dans le compartiment pressurisé (objectif, partie cassette, récepteurs d'images et autres éléments fonctionnels) de l'environnement extérieur « hostile ». Les vaisseaux spatiaux de type Zenit sont construits selon ce schéma. Le deuxième type de hublot sépare la partie cassette, les récepteurs d'images et autres éléments de l'environnement extérieur, tandis que l'objectif est situé dans un compartiment non scellé, c'est-à-dire sous vide. Ce schéma est utilisé sur les vaisseaux spatiaux de type Yantar. Avec une telle conception, les exigences relatives aux propriétés optiques du hublot deviennent particulièrement strictes, puisque le hublot fait désormais partie intégrante du système optique de l'équipement de tournage, et non une simple « fenêtre sur l'espace ».

On pensait que l’astronaute serait capable de contrôler le vaisseau spatial en fonction de ce qu’il pouvait voir. Dans une certaine mesure, cela a été réalisé. Il est particulièrement important de « regarder vers l'avant » lors de l'amarrage et lors de l'atterrissage sur la Lune - là-bas, les astronautes américains ont utilisé à plusieurs reprises des commandes manuelles lors des atterrissages.

Pour la plupart des astronautes, l'idée psychologique du haut et du bas se forme en fonction de l'environnement, et les hublots peuvent également y contribuer. Enfin, les hublots, telles des fenêtres sur Terre, servent à éclairer les compartiments lors du survol de la face éclairée de la Terre, de la Lune ou de planètes lointaines.

Comme tout dispositif optique, la fenêtre d'un navire a une distance focale (d'un demi-kilomètre à cinquante) et de nombreux autres paramètres optiques spécifiques.

NOS VITREURS SONT LES MEILLEURS AU MONDE

Lorsque les premiers vaisseaux spatiaux ont été créés dans notre pays, le développement des fenêtres a été confié à l'Institut de recherche sur le verre aéronautique du ministère de l'Industrie aéronautique (il s'agit désormais de l'Institut de recherche scientifique sur le verre technique OJSC). L'Institut national d'optique porte son nom. S. I. Vavilova, Institut de recherche sur l'industrie du caoutchouc, usine mécanique de Krasnogorsk et un certain nombre d'autres entreprises et organisations. L'usine de verre optique Lytkarinsky, près de Moscou, a grandement contribué à la fusion de diverses marques de verre, à la production de hublots et d'objectifs uniques à longue focale et à grande ouverture.

La tâche s'est avérée extrêmement difficile. À une certaine époque, maîtriser la production de phares d'avion prenait beaucoup de temps et était difficile : le verre perdait rapidement sa transparence et se couvrait de fissures. En plus d'assurer la transparence, la guerre patriotique a forcé le développement du verre blindé ; après la guerre, l'augmentation de la vitesse des avions à réaction a conduit non seulement à des exigences accrues en matière de résistance, mais également à la nécessité de préserver les propriétés des vitrages lors des opérations aérodynamiques. chauffage. Pour les projets spatiaux, le verre utilisé pour les lanternes et les fenêtres des avions n'était pas adapté : les températures et les charges n'étaient pas les mêmes.

Les premières fenêtres spatiales ont été développées dans notre pays sur la base de la résolution du Comité central du PCUS et du Conseil des ministres de l'URSS n° 569-264 du 22 mai 1959, qui prévoyait le début des préparatifs pour les vols habités. . Tant en URSS qu'aux États-Unis, les premiers hublots étaient ronds - ils étaient plus faciles à calculer et à fabriquer. De plus, les navires nationaux pouvaient généralement être contrôlés sans intervention humaine et, par conséquent, il n'était pas nécessaire d'avoir une vue d'ensemble aussi précise que celle d'un avion. Le Vostok de Gagarine avait deux fenêtres. L’un était situé sur la trappe d’entrée du véhicule de descente, juste au-dessus de la tête de l’astronaute, l’autre se trouvait à ses pieds dans la carrosserie du véhicule de descente. Il n'est pas du tout déplacé de rappeler les noms des principaux développeurs des premières fenêtres de l'Aviation Glass Research Institute - il s'agit de S.M. Brekhovskikh, V.I. Alexandrov, S.E. Serebryannikova, Yu. I. Nechaev, L.A. Kalashnikova, F.T. Vorobyov, E.F. Postolskaya, L.V. Korol, V.P. Kolgankov, E.I. Tsvetkov, S.V. Volchanov, V.I. Krasin, E.G. Loginova et autres.

Pour de nombreuses raisons, lors de la création de leur premier vaisseau spatial, nos collègues américains ont connu une grave « pénurie de masse ». Par conséquent, ils ne pouvaient tout simplement pas se permettre un niveau d'automatisation du contrôle du navire similaire à celui soviétique, même en tenant compte d'une électronique plus légère, et de nombreuses fonctions de contrôle du navire étaient limitées à des pilotes d'essai expérimentés sélectionnés pour le premier corps de cosmonautes. Dans le même temps, dans la version originale du premier vaisseau spatial américain «Mercure» (celui dont on disait que l'astronaute n'y entre pas, mais le met sur lui-même), la fenêtre du pilote n'était pas du tout prévue - même la Les 10 kg de masse supplémentaire nécessaires étaient introuvables.

La fenêtre n’est apparue qu’à la demande urgente des astronautes eux-mêmes après le premier vol de Shepard. Une véritable fenêtre "pilote" à part entière n'est apparue que sur le Gemini - sur la trappe d'atterrissage de l'équipage. Mais il n'était pas rond, mais d'une forme trapézoïdale complexe, car pour un contrôle manuel complet lors de l'accostage, le pilote avait besoin d'une visibilité vers l'avant ; Soit dit en passant, sur le Soyouz, un périscope a été installé à cet effet sur la fenêtre du module de descente. Les Américains ont développé les hublots de Corning, tandis que la division JDSU était responsable des revêtements de verre.

Sur le module de commande de l'Apollo lunaire, l'une des cinq fenêtres a également été placée sur la trappe. Les deux autres, qui assuraient l'approche lors de l'amarrage au module lunaire, regardaient vers l'avant, et deux autres « latéraux » permettaient de regarder perpendiculairement à l'axe longitudinal du navire. Sur le Soyouz, il y avait généralement trois fenêtres sur le module de descente et jusqu'à cinq sur le compartiment de service. Il existe surtout des fenêtres sur les stations orbitales - jusqu'à plusieurs dizaines, de formes et de tailles différentes.

Une étape importante dans la construction des fenêtres a été la création de vitrages pour les avions spatiaux - la navette spatiale et Bourane. Les navettes atterrissent comme un avion, ce qui signifie que le pilote doit avoir une bonne vue depuis le cockpit. Par conséquent, les développeurs américains et nationaux ont fourni six grandes fenêtres de forme complexe. Plus une paire sur le toit de la cabine - c'est pour assurer l'amarrage. Plus des fenêtres à l'arrière de la cabine - pour les opérations avec charge utile. Et enfin, le long du hublot de la trappe d'entrée.

Lors des phases dynamiques de vol, les vitres avant de la Navette ou du Bourane sont soumises à des charges complètement différentes, différentes de celles auxquelles sont exposées les vitres des véhicules de descente classiques. Par conséquent, le calcul de la résistance est ici différent. Et lorsque la navette est déjà en orbite, il y a « trop » de fenêtres : la cabine surchauffe et l'équipage reçoit une « lumière ultraviolette » supplémentaire. Ainsi, lors d'un vol orbital, certaines fenêtres de la cabine de la navette sont fermées par des volets en Kevlar. Mais le Bourane avait une couche photochromique à l'intérieur des fenêtres, qui s'assombrissait lorsqu'elle était exposée aux rayons ultraviolets et ne permettait pas aux « extras » d'entrer dans la cabine.

CADRES, VOLETS, FERRURES, FENÊTRES SCULPTÉES...

La partie principale du hublot est bien entendu en verre. "Pour l'espace", ce n'est pas du verre ordinaire qui est utilisé, mais du quartz. À l'époque « Vostok », le choix n'était pas particulièrement vaste - seules les marques SK et KV étaient disponibles (cette dernière n'est rien de plus que du quartz fondu). Plus tard, de nombreux autres types de verre ont été créés et testés (KV10S, K-108). Ils ont même essayé d'utiliser du plexiglas SO-120 dans l'espace. Les Américains connaissent la marque Vycor de verre thermique et résistant aux chocs.

Pour les fenêtres, du verre de différentes tailles est utilisé - de 80 mm à près d'un demi-mètre (490 mm), et récemment, un « verre » de huit cents millimètres est apparu en orbite. La protection externe des « fenêtres spatiales » sera discutée plus tard, mais pour protéger les membres de l'équipage des effets nocifs du rayonnement proche ultraviolet, des revêtements spéciaux de séparation de faisceau sont appliqués sur les fenêtres fonctionnant avec des appareils installés non fixes.

Un hublot n'est pas que du verre. Pour obtenir un design durable et fonctionnel, plusieurs verres sont insérés dans un support en aluminium ou en alliage de titane. Ils ont même utilisé du lithium pour les vitres de la navette.

Pour assurer le niveau de fiabilité requis, plusieurs verres ont été initialement réalisés dans le hublot. Si quelque chose arrive, un verre se brisera et le reste restera, gardant le navire hermétique. Les fenêtres domestiques du Soyouz et du Vostok avaient chacune trois vitres (le Soyouz a une fenêtre à double vitrage, mais elle est couverte par un périscope pendant la majeure partie du vol).

Sur Apollo et la navette spatiale, les « fenêtres » sont également pour la plupart à trois verres, mais les Américains ont équipé Mercury, leur « première hirondelle », d'un hublot à quatre verres.

Contrairement aux hublots soviétiques, le hublot américain du module de commande Apollo n'était pas un assemblage unique. Un verre faisait partie de la coque de la surface porteuse de protection thermique, et les deux autres (essentiellement un hublot à deux verres) faisaient déjà partie du circuit sous pression. En conséquence, ces hublots étaient plus visuels qu’optiques. En fait, étant donné le rôle clé des pilotes dans la gestion d'Apollo, cette décision semblait tout à fait logique.

Sur la cabine lunaire d'Apollo, les trois fenêtres elles-mêmes étaient à simple vitrage, mais à l'extérieur elles étaient recouvertes par du verre extérieur, qui ne faisait pas partie du circuit sous pression, et de l'intérieur par du plexiglas de sécurité interne. Par la suite, davantage de fenêtres à simple vitrage ont été installées dans les stations orbitales, où les charges sont encore inférieures à celles des véhicules de descente des engins spatiaux. Et sur certains engins spatiaux, par exemple sur la station interplanétaire soviétique « Mars » au début des années 70, plusieurs fenêtres (compositions à double verre) étaient en fait combinées dans un seul cadre.

Lorsqu’un vaisseau spatial est en orbite, la différence de température à sa surface peut atteindre quelques centaines de degrés. Les coefficients de dilatation du verre et du métal sont naturellement différents. Des joints sont donc placés entre le verre et le métal de la cage. Dans notre pays, ils étaient traités par l'Institut de recherche scientifique sur l'industrie du caoutchouc. La conception utilise du caoutchouc résistant au vide. Développer de tels joints est une tâche difficile : le caoutchouc est un polymère, et le rayonnement cosmique finit par « couper » les molécules de polymère en morceaux et, par conséquent, le caoutchouc « ordinaire » se sépare simplement.

Le vitrage avant de la cabine Bourane. Partie interne et externe du hublot de Bourane

Après un examen plus approfondi, il s'avère que la conception des « fenêtres » nationales et américaines diffère considérablement les unes des autres. Presque tous les verres des conceptions domestiques sont de forme cylindrique (bien sûr, à l'exception des vitrages d'engins ailés tels que « Bourane » ou « Spirale »). En conséquence, le cylindre a une surface latérale qui doit être spécialement traitée pour minimiser l'éblouissement. A cet effet, les surfaces réfléchissantes à l'intérieur du hublot sont recouvertes d'émail spécial, et les parois latérales des chambres sont parfois même recouvertes de semi-velours. Le verre est scellé avec trois anneaux en caoutchouc (comme on les appelait à l'origine - joints en caoutchouc).

Le verre du vaisseau spatial américain Apollo avait des surfaces latérales arrondies et un joint en caoutchouc était tendu dessus, comme un pneu sur une jante de voiture.

Il n'est plus possible d'essuyer la vitre à l'intérieur de la fenêtre avec un chiffon pendant le vol, et donc aucun débris ne doit catégoriquement pénétrer dans la chambre (l'espace entre les vitres). De plus, le verre ne doit ni s'embuer ni geler. Par conséquent, avant le lancement, non seulement les réservoirs du vaisseau spatial sont remplis, mais également les fenêtres - la chambre est remplie d'azote sec particulièrement pur ou d'air sec. Pour « décharger » le verre lui-même, la pression dans la chambre est prévue pour être la moitié de celle dans le compartiment scellé. Enfin, il est souhaitable que la surface intérieure des parois du compartiment ne soit ni trop chaude ni trop froide. A cet effet, un écran interne en plexiglas est parfois installé.

LA LUMIÈRE A ÉTÉ UN COIN SUR L’INDE. L'objectif s'est avéré ce dont nous avions besoin !

Le verre n’est pas du métal ; il se décompose différemment. Il n'y aura pas de bosses ici - une fissure apparaîtra. La résistance du verre dépend principalement de l’état de sa surface. Par conséquent, il est renforcé en éliminant les défauts de surface - microfissures, entailles, rayures. Pour ce faire, le verre est gravé et trempé. Toutefois, le verre utilisé dans les instruments optiques n’est pas traité de cette façon. Leur surface est durcie par ce qu'on appelle un meulage profond. Dès le début des années 70, le verre extérieur des fenêtres optiques pouvait être renforcé par échange d'ions, ce qui permettait d'augmenter leur résistance à l'abrasion.

Pour améliorer la transmission de la lumière, le verre est recouvert d'un revêtement antireflet multicouche. Ils peuvent contenir de l'oxyde d'étain ou de l'indium. De tels revêtements augmentent la transmission de la lumière de 10 à 12 % et sont appliqués par pulvérisation cathodique réactive. De plus, l'oxyde d'indium absorbe bien les neutrons, ce qui est utile par exemple lors d'un vol interplanétaire habité. L’indium est généralement la « pierre philosophale » de l’industrie du verre, et pas seulement du verre. Les miroirs recouverts d'indium reflètent la majeure partie du spectre de manière égale. Dans les unités de frottement, l'indium améliore considérablement la résistance à l'abrasion.

Pendant le vol, les fenêtres peuvent également se salir de l’extérieur. Après le début des vols dans le cadre du programme Gemini, les astronautes ont remarqué que les vapeurs du revêtement de protection thermique se déposaient sur le verre. Les engins spatiaux en vol acquièrent généralement une atmosphère dite d'accompagnement. Quelque chose s'échappe des compartiments sous pression, de petites particules d'isolation thermique sous vide « pendent » à côté du navire et il y a des produits de combustion des composants du carburant pendant le fonctionnement des moteurs de contrôle d'attitude... En général, il y a plus de suffisamment de débris et de saletés pour non seulement « gâcher » la vue », mais aussi, par exemple, perturber le fonctionnement de l'équipement photographique embarqué.

Développeurs de stations spatiales interplanétaires de NPO nommé d'après. S.A. Lavochkina dit que lors du vol du vaisseau spatial vers l'une des comètes, deux « têtes » - des noyaux - ont été découvertes dans sa composition. Cela a été reconnu comme une découverte scientifique importante. Ensuite, il s'est avéré que la deuxième "tête" est apparue à la suite de la buée du hublot, ce qui a conduit à l'effet d'un prisme optique.

Les fenêtres des fenêtres ne doivent pas modifier la transmission de la lumière lorsqu'elles sont exposées aux rayonnements ionisants du rayonnement cosmique de fond et au rayonnement cosmique, y compris à la suite d'éruptions solaires. L’interaction du rayonnement électromagnétique du Soleil et des rayons cosmiques avec le verre est généralement un phénomène complexe. L'absorption du rayonnement par le verre peut conduire à la formation de ce qu'on appelle des « centres de couleur », c'est-à-dire une diminution de la transmission lumineuse initiale, et également provoquer une luminescence, puisqu'une partie de l'énergie absorbée peut être immédiatement libérée sous forme de lumière. quanta. La luminescence du verre crée un fond supplémentaire, ce qui réduit le contraste de l'image, augmente le rapport bruit/signal et peut rendre impossible le fonctionnement normal de l'équipement. Par conséquent, le verre utilisé dans les fenêtres optiques doit avoir, outre une stabilité optique élevée au rayonnement, un faible niveau de luminescence. L'intensité de la luminescence n'est pas moins importante pour les verres optiques fonctionnant sous l'influence d'un rayonnement que la résistance des couleurs.

Parmi les facteurs liés aux vols spatiaux, l’un des plus dangereux pour les fenêtres est l’impact des micrométéorites. Cela conduit à une diminution rapide de la résistance du verre. Ses caractéristiques optiques se détériorent également. Après la première année de vol, des cratères et des rayures atteignant un millimètre et demi se retrouvent sur les surfaces externes des stations orbitales de longue durée. Même si la majeure partie de la surface peut être protégée des particules météoriques et artificielles, les fenêtres ne peuvent pas être protégées de cette façon. Dans une certaine mesure, les pare-soleil, parfois installés sur les fenêtres à travers lesquelles fonctionnent, par exemple, les caméras embarquées, aident. Sur la première station orbitale américaine, Skylab, il était supposé que les fenêtres seraient partiellement protégées par des éléments structurels. Mais bien entendu, la solution la plus radicale et la plus fiable consiste à recouvrir les fenêtres « orbitales » de l’extérieur avec des volets contrôlables. Cette solution a notamment été appliquée à la station orbitale soviétique de deuxième génération Salyut-7.

Il y a de plus en plus de « déchets » en orbite. Sur l’un des vols de la navette, quelque chose clairement artificiel a laissé un cratère de nid-de-poule assez visible sur l’une des fenêtres. Le verre a survécu, mais qui sait ce qui pourrait arriver la prochaine fois ? C'est d'ailleurs l'une des raisons de la grave préoccupation de la « communauté spatiale » concernant le problème des débris spatiaux. Dans notre pays, les problèmes liés à l'impact des micrométéorites sur les éléments structurels des engins spatiaux, y compris les fenêtres, sont activement étudiés, notamment par le professeur de l'Université aérospatiale d'État de Samara, L.G. Loukachev.

Les vitres des véhicules de descente fonctionnent dans des conditions encore plus difficiles. En descendant dans l’atmosphère, ils se retrouvent dans un nuage de plasma à haute température. En plus de la pression provenant de l'intérieur du compartiment, une pression extérieure agit sur la fenêtre lors de la descente. Et puis vient l’atterrissage – souvent sur la neige, parfois dans l’eau. Dans le même temps, le verre refroidit fortement. Par conséquent, une attention particulière est accordée ici aux questions de force.

« La simplicité du hublot est un phénomène apparent. Certains opticiens disent que créer un éclairage plat est une tâche plus difficile que fabriquer une lentille sphérique, car construire un mécanisme « à l'infini précis » est beaucoup plus difficile qu'un mécanisme à rayon fini, c'est-à-dire une surface sphérique. Et pourtant, il n'y a jamais eu de problèmes avec les fenêtres », - c'est probablement la meilleure évaluation de l'unité du vaisseau spatial, surtout si elle vient de la bouche de Georgy Fomin, dans un passé récent - premier concepteur général adjoint du département scientifique d'État. Centre Spatial de Recherche et de Production "TsSKB - Progress".

NOUS SOMMES TOUS SOUS LE "DÔME" DE L'EUROPE

Module de présentation de la coupole

Il n'y a pas si longtemps - le 8 février 2010, après le vol STS-130 de la navette - un dôme d'observation est apparu sur la Station spatiale internationale, composé de plusieurs grandes fenêtres quadrangulaires et d'une fenêtre ronde de huit cents millimètres.

Le module Cupola est conçu pour l'observation de la Terre et fonctionne avec un manipulateur. Il a été développé par la société européenne Thales Alenia Space et construit par des ingénieurs mécaniciens italiens à Turin.

Ainsi, aujourd'hui, les Européens détiennent le record : des fenêtres aussi grandes n'ont jamais été mises en orbite, ni aux États-Unis ni en Russie. Les promoteurs des différents « hôtels spatiaux » du futur parlent également des immenses fenêtres, insistant sur leur importance particulière pour les futurs touristes spatiaux. La « construction de fenêtres » a donc un grand avenir, et les fenêtres restent l’un des éléments clés des engins spatiaux habités et non habités.

"Dome" est une chose vraiment cool ! Quand on regarde la Terre depuis un hublot, c’est comme regarder à travers une embrasure. Et dans le « dôme » il y a une vue à 360 degrés, on voit tout ! La terre d'ici ressemble à une carte, oui, elle ressemble surtout à une carte géographique. Vous pouvez voir comment le soleil s'éloigne, comment il se lève, comment la nuit approche... Vous regardez toute cette beauté avec une sorte de gel à l'intérieur.

Pensez-vous que maintenant, à ce moment précis, des sondes automatiques ont été lancées par l'Agence spatiale européenne ou la NASA ??? Non? De quoi parles-tudu toutpenses-tu?

En fait, vous n’avez même pas besoin d’y penser ! Il faut regarder les images de l'espace qui ont été obtenues à partir de ces mêmes sondes ! Ce n'est que grâce à eux que nous pouvons tirer quelques conclusions sur « l'apparence » de notre système solaire. Actuellement, plusieurs sondes sont dans l'espace, effectuant des observations sur les orbites de Mercure, Vénus, la Terre, Mars et Saturne. Bien entendu, le Soleil n'est pas laissé sans attention ; "Les petits vaisseaux spatiaux étudient la galaxie dans son ensemble.Navette spatiale.Des vaisseaux spatiaux comme La navette spatiale est de petite taille, mais plusieurs astronautes peuvent facilement y vivre. Peut-être que c'est exigu pour eux là-bas... mais aucun d'entre nous n'a-t-il pensé à voir notre Terre depuis l'espace ? Quelqu'un a-t-il envié ceux qui ont vu les étoiles à travers la fenêtre de la fusée ? Puisque nous n'avons pas la possibilité d'être à bord d'un vaisseau spatial, nous vous invitons à parcourir l'astéroïde Vesta à l'aide de photographies, à parcourir la surface poussiéreuse de la planète Mars avec un rover et à admirer les satellites de Saturne !

L'observatoire de la NASA est directement impliqué dans l'étude de tout changement à la surface des corps célestes. Par exemple, sur la photographie ci-dessus, vous pouvez clairement voir un changement dans le cycle des raies du plasma solaire - à notre avis, en russe, la photographie montre clairement l'influence du champ magnétique de l'atmosphère solaire sur ses modifications. Si vous n’êtes pas intéressé par l’astronomie, sachez que ces modifications sont provoquées par les éruptions solaires. Pour nous, ce sont des rayons doux et chauds du soleil ! Et là, dans l’espace, tout est sérieux !

Ci-dessous une photo : la comète s'approche du Soleil. L'idée est que ce soit une photo unique. La température près du Soleil dépasse le million de degrés. En fait, la comète aurait déjà dû fondre, comme les photographes eux-mêmes - peu importe qu'il s'agisse d'un équipage ou simplement d'une sonde. Les astronautes et les astronomes courent de grands risques quelque part. Brûler vif pour le bien d'une comète - victime de la science...

Pour être honnête, la science a fait de nombreux progrès. La science avance ! La technologie moderne peut résister à des températures aussi bien très basses qu’inconcevables.

Chaque vaisseau spatial (sonde, fusée, satellite) est affecté à une personne sur Terre. Ainsi, des milliers d’appareils envoient leurs « reportages photos » à leurs conservateurs. Par exemple, la photo ci-dessous a été envoyée par la sonde au scientifique John Hopkins de l’Université Carnegie de Washington. Hopkins était heureux de partager l'image avec les gens.

Photo étonnante : une station spatiale à seulement 390 km de la Lune !

Et voici à quoi ressemble la Lune derrière la surface de la Lune. On a l'impression qu'il se cache dans les nuages ​​de notre atmosphère. Cependant, rien de tel. Les astronautes de la station spatiale où la photo a été prise affirment qu'il s'agit simplement d'une distorsion de l'objectif.

C'est notre vraie vie nocturne. Vue depuisStation spatiale internationale. La photo montre Washington, Boston, New York et un morceau de Long Island. Pittsburgh et Philadelphie sont au centre.

Mais le plus important sur la photo, c'est le satellite russe au premier plan, que serions-nous sans eux ! Nous suivons l’Amérique : de jour comme de nuit !

Les photographies sont fascinantes, mais elles sont prises soit par des machines, soit par des astronautes qui vivent dans l'espace dans des conditions peu confortables. Mais beaucoup affirment que lorsqu’il y a une telle beauté à l’extérieur de la fenêtre, on ne pense pas vraiment au confort et on ne le regrette pas vraiment.

Il est clair pourquoi les astronautes ne s'efforcent pas de revenir de l'espace vers la Terre. L'atterrissage n'est pas des plus agréables. Pression terrible, vitesse incroyable, la capsule est déconnectée, le navire brûle dans l'atmosphère et un atterrissage très dur.

Le décollage est bien plus facile, mais avec la même pression et pas moins de secousses...

Mais ensuite il y a le silence et l’apesanteur – une incroyable sensation de vol. Vous regardez par la fenêtre, et derrière la vitre se trouvent les aurores boréales et les nuages ​​tourbillonnants de l’atmosphère de la planète… c’est magnifique !

Pour que les vols se déroulent sans problème, les astronautes doivent effectuer des « incursions extravéhiculaires » pour vérifier l’équipement et le fonctionnement des instruments à la mer.Un contrôle doit être effectué toutes les 6 heures. En 15 minutes, le mécanicien navigant vérifie tout. De plus, lors de l'amarrage des navires, les astronautes des deux stations spatiales doivent surveiller ce processus.

Le 20 juillet 1969, les astronautes du vaisseau spatial habité Apollon 11"est devenu le premier homme à poser le pied sur la surface de la Lune. Des années d'efforts, d'expériences dangereuses et de missions ambitieuses ont conduit au fait que pour la première fois dans l'histoire, les habitants de la Terre ont atterri à la surface d'un autre corps céleste. Cet événement a été suivi en direct par des millions de personnes à travers le monde. Les astronautes Neil Armstrong, Michael Collins et Edwin Aldrin ont quitté la Terre mercredi, ont atterri sur la Lune dimanche, ont passé un peu plus de deux heures sur la surface lunaire, ont déployé une suite d'instruments scientifiques et collecté des échantillons de sol lunaire avant de s'écraser dans l'océan Pacifique. jeudi suivant.

La suite présente une grande galerie de photographies de cette mission historique.

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L'astronaute Edwin Aldrin, pilote du module lunaire, sur la surface lunaire à proximité du support du module lunaire Eagle le 20 juillet 1969. Cette photo a été prise par l'astronaute Neil Armstrong, commandant de la mission Apollo 11. Pendant qu'Aldrin et Armstrong exploraient la Mer de la Tranquillité, l'astronaute Michael Collins, pilote du module de commande, restait en Colombie en orbite lunaire.

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Équipage d'Apollo 11 : Neil Armstrong, Michael Collins, Edwin Aldrin.

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Une vue aérienne du lanceur Saturn V de la mission Apollo 11, le 20 mai 1969.

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Les membres de l'équipage d'Apollo 11 et le chef des astronautes Donald Slayton assistent au traditionnel petit-déjeuner de lancement de la mission, le 16 juillet 1969.

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Des techniciens travaillent au sommet de la salle blanche par laquelle les astronautes entrent dans le vaisseau spatial, le 11 juillet 1969.

Photo/fichier AP
Neil Armstrong et les membres de l'équipage de la mission Apollo 11 avant de se diriger vers la rampe de lancement du lanceur lunaire au Kennedy Space Center à Merritt Island, en Floride, le 16 juillet 1969.

Photo AP/Edwin Reichert
Des Berlinois se tiennent devant la vitrine d'un magasin de télévision et regardent le début de la mission Apollo 11, le 16 juillet 1969.

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Apollo 11 a été lancé le mercredi 16 juillet 1969. Lorsque le lanceur Saturn 5 a été lancé, la force de poussée était de 34,5 millions de Newtons.

AFP/Getty Images
Le vice-président américain Spiro Agnew et l'ancien président américain Lyndon Johnson assistent au lancement de la mission Apollo 11 au Kennedy Space Center, en Floride, le 16 juillet 1969.

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Vue du vol Apollo 11 depuis un Boeing EC-135N.

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Vue de la planète Terre depuis le vaisseau spatial habité Apollo 11.

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Cette photo a été prise par l'astronaute Neil Armstrong avant d'atterrir sur la Lune. La photo montre Edwin Aldrin dans le module lunaire.

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Vue du module lunaire sur fond de Terre lors du séjour des astronautes à la surface de la Lune.

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Ayant atteint l'orbite lunaire, une vue du cratère Dédale depuis Apollo 11.

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Vue depuis le vaisseau spatial Apollo 11 de la Terre s'élevant au-dessus de l'horizon lunaire.

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Module de commande Columbia au-dessus des cratères de la mer d'Abondance.

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Astronautes restés en contact avec l'équipage de la mission Apollo 11 : Charles Moss Duke, James Arthur Lovell et Fred Wallace Hayes.

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Module lunaire "Eagle" en configuration d'atterrissage. L'image a été prise en orbite lunaire à l'aide du module de commande Columbia.

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Vue depuis le hublot de Neil Armstrong des cratères lunaires Messier et Messier A.

Photo AP
L'astronaute d'Apollo 11 Neil Armstrong pose le pied sur la Lune, le 20 juillet 1969.

AFP/Getty Images
À Paris, en France, une famille regarde le commandant d'Apollo 11 marcher sur la surface lunaire le 20 juillet 1969.

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La première photographie prise par Neil Armstrong après avoir marché sur la surface de la Lune. Le sac blanc au premier plan est un sac poubelle.

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Cratère près du module lunaire "Eagle".

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L'une des premières empreintes laissées par Edwin Aldrin, membre de l'équipage de la mission Apollo 11.

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L'ombre d'Edwin Aldrin sur fond de surface lunaire.

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Buzz Aldrin salue le drapeau américain déployé sur la Lune lors de la mission Apollo 11. La photo a été prise par l'astronaute Neil Armstrong.

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Une foule dans Central Park à New York regarde l'équipage d'Apollo 11 atterrir sur la Lune, le 20 juillet 1969.

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Aldrin déballe l'équipement expérimental du module lunaire.

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L'astronaute Buzz Aldrin transporte du matériel expérimental à déployer sur la surface lunaire.

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Aldrin construit un équipement expérimental sismique passif - un appareil pour mesurer les tremblements de lune.

Photo AP
Une famille à Tokyo, au Japon, regarde à la télévision le discours du président américain Richard Nixon alors que les astronautes d'Apollo 11 sont accueillis en direct depuis la Lune en juillet 1969.

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Armstrong photographie le module lunaire Eagle.

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Un module situé à la surface de la Lune sur fond de Terre.

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Escalier du module lunaire et plaque commémorative : « Ici, des gens de la planète Terre ont posé le pied pour la première fois sur la Lune. Juillet 1969 après JC. Nous venons en paix au nom de toute l'humanité."

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L'astronaute Neil Armstrong dans le module lunaire après sa marche historique sur la Lune.

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Après le décollage de la surface lunaire, le module Eagle se prépare à s'amarrer avec le module de commande en arrière-plan.

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Vue du disque lunaire complet.

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Le sol vu à travers la fenêtre du module de commande Columbia lors du vol retour.

Photo AP
Les membres de l'équipage d'Apollo 11 à bord d'un hélicoptère après son amerrissage réussi dans l'océan Pacifique, le 24 juillet 1969.

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Les contrôleurs du Manned Space Flight Center de Houston ont célébré la réussite de la mission Apollo 11 le 24 juillet 1969.

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Le président américain Richard Nixon accueille l'équipage d'Apollo 11 dans une camionnette de quarantaine. De gauche à droite : Neil Armstrong, Michael Collins, Edwin Aldrin.

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Les New-Yorkais applaudissent alors qu'un convoi d'astronautes d'Apollo 11 descend la 42e rue en direction du bâtiment des Nations Unies.

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Des astronautes en sombreros et ponchos entourent une foule étonnée à Mexico lors d'une tournée présidentielle de bonne volonté qui a emmené l'équipage d'Apollo 11 et leurs épouses dans 27 villes de 24 pays pendant quarante-cinq jours.