Реферат по Астрономии на тему: "МЕРКУРИЙ. ФИЗИЧЕСКИЕ УСЛОВИЯ НА ПЛАНЕТАХ ЗЕМНОЙ РУППЫ"

Оглавление

1.                Введение…………………………...…………………………………..……3

2.                §1 Происхождение Меркурия………………...….………………………..4

3.                §2 Физические условия на Меркурии …...……………………………….5

4.                §3 Формирование рельефа поверхности ……………..…………………..6

5.                §4 Основные параметры………….…………………….………………….7

6.                §5 Геологическая структура……………………………………………….8

7.                §6 Атмосфера……………………………………………………………….9

8.                §7 История открытия…………………………………………………......10

9.                §8 Что рассказать о Меркурии самым маленьким……………………...11

10.           Заключение………………………………………………………………..12

11.           Список использованной литературы…………………………………….13

 

 

 

 

2

Введение

Я взял данную тему, потому что мне интересно изучать планету Меркурий, я хотел узнать, что представляет собой планета Меркурий? Как появился Меркурий? Что на ней происходит?

Меркурий — ближайшая к Солнцу планета Солнечной системы. Планета названа в честь древнеримского бога торговли — быстрого Меркурия, поскольку она движется по небесной сфере быстрее других планет.

 

 

 

3

§1 Происхождение Меркурия

Происхождение объемного и тяжелого ядра планеты трактуется в рамках теории гигантского столкновения. Имея в разы большую массу (приблизительно в 2,25) в которую входила кора и мантия, Меркурий столкнулся с крупным космическим объектом, потеряв при ударе значительные объемы коры и мантии. По соотношению ядра и двух остальных оболочек Меркурий опережает все планеты «земной группы». Возраст Меркурия равен земному и составляет порядка 5 миллиардов лет.

Существуют две основных гипотезы появления планеты: Согласно небулярной теории, Меркурий в далеком прошлом был спутником Венеры, а потом вышел из ее гравитационного поля по неизвестной причине; Планета сформировалась одновременно с остальными элементами Солнечной системы внутри протопланетного диска, откуда отнесен солнечным ветром в близлежащее пространство.

 

 

4

§2 физические условия на Меркурии

Меркурий располагается ближе к Солнцу, чем любая другая планета. Из-за такой близости физические условия на Меркурии просто немыслимы с точки зрения человеческой и другой земной жизни. Температура на поверхности планеты может подниматься до 427° С! Однако высокая температура наблюдается только на той стороне Меркурия, которая освещается Солнцем. Другое же полушарие в этот момент успевает остыть до –193° С! Стоит заметить, что на Земле и даже на Марсе, которые расположены в несколько раз дальше от Солнца, температура так низко никогда не опускается. Почему же на Меркурии наблюдается такой аномальный холод? Можно выделить две причины. Во-первых, планета очень медленно вращается вокруг своей оси. Один оборот она совершает за 58,6 земных дней. В результате каждый участок меркурианской поверхности сначала крайне долго нагревается солнечными лучами, а потом столь же долго охлаждается в тени, поэтому перепады температур очень высоки. Более важной является вторая причина – крайне низкое давление на Меркурии, которое в 500 млрд раз ниже, чем на Земле.

 

 

 

5

§3 Формирование рельефа поверхности на меркурии

Формирование рельефа поверхности Меркурия по строению рельефа похож и напоминает Луну, ландшафт скудный. Из-за отсутствия защитной атмосферы, планета, покрытая многочисленными кратерами от ударов метеоритов, выглядит уныло.  Кратеры на Меркурии присутствуют везде, от карликовых объемов до гигантских, с множеством колец на несколько километров, в основном они ударные. Большинство из них сформированы в поздней эпохе нашей звездной системы около четырех миллиардов лет назад. Стадии разрушения у каждого из них разные.

 

 

 

 

6

§4 Основные параметры

Входит Меркурий в так называемую земную группу планет (Венера, Земля, Марс), что обусловлено определенным сходством в строении и размерах. Среднее расстояние до Солнца составляет около 58 миллионов километров. На наиболее удаленной дуге орбиты (афелии) – 69,82 млн. км, а на самой близкой (перигелии) – 46 млн. км.

Период обращения вокруг Солнца – 88, вокруг собственной оси – 58 суток. Орбита самая вытянутая из всех планет Солнечной системы (экцентрисистет равняется 0,205). По орбите планета движется со средней скоростью в 49 км/с. Форма тела планеты практически идеально шарообразная (обусловлено отсутствием атмосферы), полярный и экваториальный радиусы равны 2439 километрам. Масса составляет 0,3302 х 1024 кг, как минимум половина общей массы сосредоточена в ядре, которое состоит из смеси металлов. Плотность составляющих веществ – 5,42 г/см3. Ускорение свободного падения составляет 3,7 м/с².

Основной породой коры планеты является реголит.

 

 

 

7

§5 Геологическая структура

Меркурий по геологическому строению сходен с Землей. Формирующие элементы:

Кора (толщина до 300 км);

Мантия (500-600 км);

Ядро (основная составляющая радиусом около 1800 км).

Кора состоит из реголита, мантия — переходная субстанция из расплавленных составляющих ядра с одной стороны, и застывшими слоями коры с другой. Современными исследованиями установлено, что ядро жидкообразное и состоит из расплавленной смеси никеля и железа.

 

 

8

§6 Атмосфера

Меркурий имеет очень разреженную и сильно изменчивую атмосферу, содержащую водород, гелий, кислород, натрий, кальций, калий и водяной пар, с общим уровнем давления около 10-1⁴ бар. Экзосферные виды происходят либо от Солнечного ветра, либо от планетарной коры. Солнечный свет отталкивает атмосферные газы от Солнца, создавая кометоподобный хвост за планетой.

 

 

 

9

§7 История открытия

Меркурий стал одной из первой планет, которая была открыта человечеством, но точную дату первого наблюдения ученым установить до сих пор не удалось. История открытия начинается со времен древних Шумер, живших в эпоху ранней бронзы (середина IV—III тысячелетия до н. э.).  Они ассоциировали его с Богом письменности Набу. О нём знали также Вавилонские и Древнеегипетские жрецы. В Древнем Китае он был известен под названием “Утренняя звезда”, а японцы и вьетнамцы именовали его как “Водяная звезда”. Согласно индийской мифологии имя Меркурия – Будха. Это имя Бога, который главенствует по средам. А южноамериканские индейцы даже считали, что планета была спутником Нептуна!

Любопытно, что греки предполагали, что Меркурий – это не одна, а две планеты: одна утренняя (Аполлон), а другая – вечерняя (Гермес). Две с половиной тысячи лет они верили в свою гипотезу, пока не поняли, что это на самом деле одно и то же небесное тело.

 

 

 

 

10

§8 Что рассказать о Меркурии самым маленьким

Краткое описание планеты Меркурий для детей должно быть интересным и информативным. Поэтому рассказ хорошо начать с красивой легенды о возникновении Солнечной системы с героями, сражениями и сказочными созданиями (вполне подходят греческая и римская мифология). Похождения Меркурия (Гермеса) будут отличной иллюстрацией. Озвучить, что атмосферы у Меркурия нет, а есть экзосфера (изменчивая оболочка, состав которой обусловлен притянутыми в нее молекул химических элементов).

Важно делать своевременные сравнения с Землей и наиболее известными детям планетами Солнечной системы. Основные характеристики разбавлять общими сведениями.

 

 

 

11

Заключение

Меркурий — это царство пустынь. Одна его половина — горячая каменная пустыня, другая половина — ледяная пустыня, быть может, покрытая замерзшими газами. На Меркурии не существует времён года в том смысле, который мы вкладываем в это понятие на Земле. Предположительно, это происходит из-за того, что ось вращения планеты находится под прямым углом к плоскости орбиты. Как следствие, рядом с полюсами есть области, до которых солнечные лучи не доходят никогда. Обследование, проведенное радиотелескопом Аресибо, позволяет предположить, что в этой студёной и тёмной зоне есть ледники. Ледниковый слой может достигать 2 м и покрыт слоем пыли.

 

 

 

12

Список использованной литературы

1.                Источник: https://cosmosplanet.ru/solnechnayasistema/merkurij/planeta-merkurij-kratkoe-opisanie.html

2.                Источник: https://sunplanets.info/merkurij/kakovy-fizicheskie-uslovija-na-planete-merkurij

3.                Источник: https://oplanetah.ru/

4.                Источник: https://en.wikipedia.org/wiki/Main_Page

 

 

 13

Реферат на тему: "Общие характеристики планет. Физическая обусловленность"

Содержание

Введение………………………………………………………...…3

1. Солнечная система.......................................……….....................4

2. Понятие планеты.................................……………...…………...6

3. Планеты земной группы.............................………..……….…...7

4. Основные характеристики планет земной группы..................8

5.Планеты-гиганты и ледяные гиганты...........................................9

Заключение……………………………………………………......11

 

 

Введение

С самых Древних времен небо притягивало взгляды людей, показывая им лишь облака, солнце, непроглядную голубую лазурь. Вопрос о том, что находится за пределами неба, интересует нас и по сей день. Только лишь в прошлом столетии за синим воздушным покровом побывали первые космонавты, увидевшие собственными глазами нашу планету в непроглядном космосе, ее спутник, кометы и прочие небесные тела. Среди этого большого разнообразия неизученных объектов были и другие планеты, в последствии их разделили на планеты земной и неземной группы. Сегодня мы точно знаем, что Земля не является не то что центром Вселенной, но даже не центром Солнечной системы. Но что же такое Солнечная система? И что называют планетой?

Солнечная система

В современном понимании под Солнечной системой понимается всё космическое пространство и вся материя, находящаяся в сфере притяжения Солнца.

То есть Солнце — это самый главный и самый массивный объект Солнечной системы, который занимает в ней центральное положение. Вокруг Солнца вращается огромное количество небесных тел. Но самыми значительными из них являются большие планеты. Они представляют собой тела, имеющие форму, близкую к сферической, движущиеся вокруг звезды в её гравитационном поле, светящиеся отражённым от звезды светом и расчистившие область своей орбиты от других мелких объектов.

На начало 2017 года в Солнечной системе выделяют восемь больших планет, удалённых от Солнца в следующем порядке: Меркурий, Венера, Земля, Марс, Юпитер, Сатурн, Уран и Нептун.

Но Солнечная система — это не только Солнце и 8 больших планет. Конечно же, большие планеты — самые важные представители семьи Солнца. Но у нашей звезды есть ещё очень много и других «родственников».

Например, хорошо известный Иоганн Кеплер, который всю жизнь занимался поисками гармонии планетных движений, первым обратил внимание на то, что между орбитами Марса и Юпитера наблюдается пустая зона, тянущаяся на 550 миллионов километров. При этом между орбитами других известных на то время планет это расстояние не превышало 80 миллионов. То есть, по логике, там должна была бы находиться планета. И примерно через два столетия в этом самом месте была обнаружена малая планета, которая по размерам оказалась в 3,4 раза, а по объёму в 40 раз меньше нашей Луны. Найденное небесное тело назвали в честь древнеримской богини урожая и плодородия Церерой.

Вскоре выяснилось, что у Цереры есть множество «сестёр», большинство из которых как раз движутся между орбитами Марса и Юпитера. Там они образуют своеобразный пояс малых планет — главный пояс астероидов.

Второй пояс астероидов был открыт сравнительно недавно на окраинах нашей планетной системы — это пояс Койпера. И хотя он похож на главный пояс астероидов, но примерно в 20 раз его шире и в 20—200 раз массивнее.

Итак, все большие планеты обращаются вокруг Солнца почти по круговым орбитам в одну и ту же сторону — с запада на восток. Такое направление движения в астрономии принято называть прямым движением.

Солнце вращается вокруг своей оси в ту же сторону, в какую движутся планеты вокруг Солнца. Вращение планет вокруг своих осей также совпадает с направлением их обращения вокруг Солнца. Исключение составляют Венера и Уран, которые вращаются в противоположную сторону. Причём ось вращения Урана почти лежит в плоскости орбиты планеты.

Восемь больших планет принято делить на две группы: планеты земной группы и планеты-гиганты.

Понятие планеты

ПЛАНЕ́ТЫ [от греч. (ἀστέρες) πλανῆται, букв. – блуждающие (звёзды)], небесные тела, обращающиеся по орбите вокруг центральной звезды, достаточно массивные, для того чтобы под действием собственной гравитации принять форму, близкую к шару. Излучение планеты складывается из отражённого света центральной звезды и собственной инфракрасной (тепловой) радиации.

Термином «Планета» в Древней Греции обозначали 7 небесных светил – Солнце, Луну, Меркурий, Венеру, Марс, Юпитер и Сатурн, которые в течение года изменяли своё положение среди звёзд. Согласно геоцентрической системе мира, эти светила обращались вокруг Земли. После признания гелиоцентрической системы мира термин «Планета» закрепился за крупными телами, обращающимися вокруг Солнца: Меркурием, Венерой, Землёй, Марсом, Юпитером и Сатурном. В дальнейшем к этому списку добавляли вновь открываемые планеты: в 18 в. – Уран, в 19 в. – Нептун, в 20 в. – Плутон. Однако в 2006 после уточнения массы Плутона и открытия на его орбите ряда других объектов, сравнимых с ним по массе, Международный астрономический союз скорректировал определение планеты. В частности, было добавлено условие, согласно которому каждая планета в процессе формирования должна гравитационно доминировать в окрестности своей орбиты настолько, чтобы в этой области пространства не оставалось других объектов. Таким образом с 2006 года Плутон не считается планетой и Солнечная система включает 8 планет.

Планеты земной группы

Солнечная система включает в себя 8 планет, все они имеют разный размер, степень удаленности от Солнца, и групповую принадлежность. Несмотря на то, что Космос еще мало изучен, планеты были разделены между собой по 2-м категориям: земные и неземные. В земную планетную группу входят первые 4 планеты, которые ближе всего расположены к Солнцу. Это Земля, Марс, Венера и Меркурий. Все они похожи между собой по строению, в центре каждой планеты находится ядро, мантия, а поверхность выслана корой. К слову, прочная верхняя поверхность среди земной планетной группы, есть не у всех. В результате метеоритной бомбардировки она отсутствует у Меркурия. Из-за этого космические экспедиции так и не смогли сделать высадку.

В изученном ныне Космосе есть пара планет, которые отдаленно схожи с планетами земной группы из-за особенностей своей плотности. К таким относятся карликовые планеты Церера и Плутон. Дело в том, что гипотетически, эти объекты имеют плотный покров, на них можно приземлиться, но литосферная поверхность представляет собой лед. Остальные планеты, не вошедшие в земноподобную группу, отличаются своим строением. Вместо силикатных и железных пород, их наполняет пыль, ледяные осколки, газ (водород, гелий, метан и пр.). За эту особенность удаленные планеты называют Газовыми Гигантами.

Основные характеристики планет земной группы

Планеты земной группы имеют много общего. Помимо того, что все они находятся в непосредственной близости друг от друга, вращаются вокруг Солнца, они схожи по строению, внешнему облику и некоторым свойствам:

Расположение: Планеты земной группы находятся во внутренней части нашей Солнечной системы, иногда ученые называют это пространство первым уровнем. Все эти планеты располагаются до пояса астероидов;

Размер планет — Земля, Марс, Венера и Меркурий относятся к планетам малого размера, в свою очередь планеты, располагающиеся после пояса астероидов причисляют к планетам-гигантам. Планеты земной группы имеют примерно одинаковый размер;

Строение: Все 4 планеты имеют схожее строение. Внутри каждой из них располагается ядро, мантия и кора. Верхний слой отсутствует лишь у Меркурия. Это объясняется тем, что в результате формирования внешнего планетного облика астероиды разбивали поверхность литосферы, тем самым, пробивая ее до мантии. Этому свидетельствует застывший поверхностный слой. Еще одной из подходящих гипотез в пользу отсутствия твердой поверхности у Меркурия является вулканическая деятельность, которая разрушила со временем поверхность планеты

Химический состав: Планеты земной группы схожи по внутреннему строению, также они имеют похожий состав элементов. Среди пород в большинстве представлены соединением кремния (силикатов) и железа;

Атмосфера: С точностью можно сказать, что у первой четвёрки планет есть своя атмосфера. У кого-то из планет её плотность меньше, у кого-то больше. К примеру, у Меркурия атмосфера практически отсутствует, она отдалённо напоминает атмосферу Луны. Однако у Марса и Венеры атмосфера довольно плотная, она содержит углекислый газ и примеси водяного пара, чем напоминает земную газовую оболочку;

Спутники: Планеты земной группы отличаются малым количеством спутников. У Земли он один, у Марса два, но очень крохотных. За эту особенность первую четвёрку планет называют спутниками Солнца, т.к. все они вращаются вокруг большой звезды, как спутники;

Вращение: Траектория вращения планет земной группы разнится. Земля и Венера вращается практически по чёткой окружности, в то время как Марс и Меркурий имеют вытянутую орбиту.

Планеты-гиганты и ледяные гиганты

Почти до конца 20 века к группе, называемой планетами-гигантами, относили Юпитер, Сатурн, Уран и Нептун. Однако в последнее время эту группу принято делить на 2 подгруппы, включающие собственно планеты-гиганты (Юпитер, Сатурн) и ледяные гиганты (Уран и Нептун); диаметры первых превышают диаметр Земли в 10–11 раз, а вторых – лишь в 4 раза.

Все планеты этой группы отличает низкая плотность, значит удалённость от Солнца, быстрое вращение вокруг своей оси и медленное движение по орбите. У этих планет нет твёрдой поверхности, их наблюдаемая поверхность – это внешний слой облаков. Планеты этой группы имеют много спутников, причём данные об их числе постоянно меняются, поскольку открывают новые небольшие спутники. Предполагается, что с образованием и возможным разрушением спутников планет связаны кольца, которыми обладают все планеты этой группы. Наиболее широкое и плотное кольцо у Сатурна.

Юпитер и Сатурн – самые большие из планет Солнечной системы: масса Юпитера превышает массу всех остальных плане, вместе взятых, а масса Сатурна превышает суммарную массу всех остальных планет без Юпитера. Низкая плотность этих двух планет указывает на их водородно-гелиевый состав (на Н и Не приходится около 92% всей массы этих планет). Уран и Нептун в современной классификации называют ледяными гигантами или планетами-океанами. Под льдами в физике планет понимают летучие вещества (воду, метан и аммиак), которые в определённых условиях переходят в твёрдую фазу. На льды приходится значительная часть массы Урана и Нептуна.

Представления о внутреннем строении Юпитера и Сатурна опираются на теорию фигур газо-жидких тел. Расчётные модели основаны на том, что вращение изменяет структуру газо-жидкого тела и приводит к отклонению гравитационного потенциала от сферически симметричного. Внутреннее строение Юпитера определяется его огромной массой. Толщину его атмосферы принимают близкой к 1500 км. Согласно теоретическим моделям и измерениям под атмосферой Юпитера должен находиться слой газо-жидкого молекулярного водорода толщиной до 7000 км. Ядро планет по массе превышает 5 масс Земли и имеет, вероятно, металлосиликатный состав. Строение Сатурна подобно строению Юпитера, но газо-жидкая атмосфера простирается глубже. Облака Юпитера состоят в основном из конденсированного аммиака с примесями других веществ, в облаках Сатурна, наряду с аммиаком, присутствует конденсированный метан.

Большинство расчётов, на которые опираются модели строения Урана и Нептуна, основано на трёхслойной модели: ядро из скальных (силикатных) пород, железа и никеля; средний (жидкий) слой и водородно-гелиевая атмосфера. Льды среднего слоя – это смесь летучих веществ: преимущество воды с небольшими количествами метана и аммиака. Льды Нептуна составляют более половины его массы (отсюда название «планета-океан»). Масса ядра Нептуна оценивается в 1,2 массы Земли. В облаках Урана и Нептуна преобладает конденсированный метан.

С внутренним строением планет связано их магнитное поле, причём у Юпитера наблюдаются как дипольные, так и мультипольные компоненты (несколько пар магнитных полюсов, создающих поля неодинаковой напряжённости). Необычны магнитные поля Урана и Нептуна, получившие название «наклонный ротатор» из-за наклона и смещения осей их магнитных диполей от осей вращения планет.

Заключение

Солнечная система состоит из Солнца, планет, спутников планет, астероидов и их осколков, комет и межпланетной среды. Внешняя граница, по-видимому, находится на расстоянии около 200 тыс. а.е. от Солнца. Возраст Солнечной системы около 5 млрд. лет. Расположена вблизи плоскости галактики на расстоянии около 26 тыс. световых лет (около 250 тыс. млрд. км) от галактического центра и вращается вокруг него с линейной скоростью около 220 км/с. Солнечная система вместе с миллионами других звезд и звездных систем образует Млечный путь. Так как Солнце находится на окраине Млечного Пути, то в ясную ночь мы видим его в виде широкого раскинувшегося слабо мерцающего "пояса". В последнее время человечество узнало о планетах и звездах достаточно много: нам стали известны их размеры и вес, состав и приблизительные расстояния от них до Солнца, скорости их вращения. Помимо всего прочего, современная аппаратура, приборы позволили выяснить, как возникла Вселенная, звезды (в частности, и наша Солнечная система). И будет идти время, и буду открываться все новые факты и события нашей солнечной системы.

РЕФЕРАТ ПО ТЕМЕ: «ОТЛИЧИЕ АМЕРИКАНСКИХ И РУССКИХ КОСМИЧЕСКИХ АППАРАТОВ»

РЕФЕРАТ  ПО ТЕМЕ: «ОТЛИЧИЕ АМЕРИКАНСКИХ И РУССКИХ КОСМИЧЕСКИХ АППАРАТОВ»

ВАЖНО!!! 

Данный реферат носит "информационный характер"! Если тебе нужна качественная учебная работа с высоким % оригинальности и бесплатными доработками по данной теме то советуем обратиться к профессионалам! Узнай всю необходимую информацию на нашем официальном сайте.

👇👇👇 

Наши менеджеры на сайте ответят на все Ваши вопросы в режиме "онлайн"😇

           

---

Содержание:

1.      Противостояние США и СССР по освоению космического пространства.

2.      Отличие конструктивных элементов ракет.

3.      Средства выведения.

4.      Форма корпуса.

5.      Теплозащита.

6.      Тормозная система.

7.      Система посадки.

8.      Системы аварийного спасения.

9.      Двигатели ориентации.

10.  Система терморегуляции.

11.  Система жизнеобеспечения.

12.  Электросистема.

.

По окончании Второй Мировой войны две великие державы США и СССР начали соревнование по освоению космического пространства: запуск первого спутника, полет первого человека в космос, создание Международных космических станций.  Ни СССР, ни США не знали, что ждет человека в космосе. Да, в полётах на самолёте можно воспроизвести невесомость, но длительностью всего ~30 секунд. Что будет с человеком при длительной невесомости? Врачи пугали невозможностью дышать, пить, видеть (якобы глаз должен потерять свою форму из-за неверной работы глазных мышц), соображать (пугали сумасшествием или потерей сознания). Знание о космических частицах высокой энергии приводило к мыслям о радиационных поражениях (и даже после полётов регулярно в газетах всплывали жуткие версии о лучевой болезни летавших космонавтов). Поэтому первые корабли были рассчитаны на небольшое время нахождения в космосе. Длительность первых полётов измерялась минутами, последующих - часами, или витками вокруг Земли (один виток - примерно 90 минут). Первые советские ракеты назывались серия «Р», американские «Атлас». Они имели следующие конструктивные отличия:

Средства выведения

            Главным фактором, влияющим на дизайн корабля была грузоподъемность ракеты-носителя. И двухступенчатая Р-7, и "Атлас" могли вывести на низкую околоземную орбиту примерно 1300 кг. Но для "семерки" успели отработать в лунных пусках 1959 года третью ступень - блок "Е", повысив грузоподъемность трехступенчатой ракеты до 4,5 тонн. А США всё никак не могли отработать базовый двухступенчатый "Атлас", и первый теоретически возможный вариант "Атлас-Аджена" полетел только в начале 1960 года. В результате получился анекдот - советские "Востоки" весили 4,5 тонны, а масса "Меркурия" была сравнима с массой "Спутника-3" - 1300 кг.

Внешние элементы конструкции

Рассмотрим сначала наружную часть корабля

"Восток"

"Меркурий"

Форма корпуса

"Восток" на участке выведения находился под сбрасываемым обтекателем. Поэтому конструкторов не волновала аэродинамичность форм корабля, а также можно было спокойно размещать антенны, баллоны, жалюзи терморегуляции и прочие хрупкие элементы на поверхности аппарата. А особенности конструкции блока "Е" определили характерный конический "хвост" корабля.

"Меркурий" же не мог позволить себе тащить на орбиту тяжелый обтекатель. Поэтому корабль имел аэродинамическую коническую форму, и все чувствительные элементы типа перископа были убираемыми.

Теплозащита

При создании "Востока" конструкторы исходили из решений, дающих максимальную надежность. Поэтому форму спускаемого аппарата выбрали в виде шара. Неравномерность распределения веса обеспечивала эффект "ваньки-встаньки", когда спускаемый аппарат самостоятельно, без какого-либо управления, устанавливался в правильное положение. А теплозащита наносилась на всю поверхность спускаемого аппарата. При торможении о плотные слои атмосферы воздействие на поверхность шара было неравномерным, поэтому слой теплозащиты имел различную толщину.

Коническая форма "Меркурия" означала, что теплозащита потребуется только снизу. С одной стороны, это экономило вес, с другой стороны, неверная ориентация корабля при входе в плотные слои атмосферы означала высокую вероятность его разрушения. На верхней части корабля стоял специальный аэродинамический спойлер, который должен был перевернуть "Меркурий" кормой вперед.

Что любопытно, материал теплозащиты был схожим - на "Востоке" пропитанная смолой асбестовая ткань, на "Меркурии" - стекловолокно и резина. В обоих случаях тканеподнобный материал с наполнителем сгорал послойно, а наполнитель испарялся, создавая дополнительный слой теплозащиты.

Тормозная система

Тормозной двигатель "Востока" был недублированным. С точки зрения безопасности это было не очень хорошим решением. Да, "Востоки" запускались так, чтобы в течение недели затормозиться естественным образом об атмосферу, но, во-первых, уже в полёте Гагарина орбита была выше расчетной, что фактически "выключало" эту резервную систему, а во-вторых, естественное торможение означало посадку где угодно от 65 градуса северной широты до 65 градуса южной широты. Причина этого конструктивная - два ЖРД в корабль не влезали, а твердотопливные двигатели тогда не были освоены. Надежность ТДУ повышала максимальная простота конструкции. Бывали случаи, когда ТДУ давала чуть меньший импульс, чем нужно, но полного отказа не было ни разу.

На "Меркурии" за теплозащитным щитом стоял блок двигателей разделения и торможения. Оба типа двигателей были установлены в трех экземплярах для большей надежности. Двигатели разделения включались сразу после выключения двигателей ракеты-носителя для того, чтобы корабль отошёл от ракеты-носителя на безопасное расстояние. Тормозные двигатели включались для схода с орбиты. Для того, чтобы вернуться с орбиты, было достаточно одного сработавшего тормозного двигателя. Блок двигателей крепился на стальных лентах и сбрасывался после торможения.

Система посадки

На "Востоках" пилот садился отдельно от корабля. На высоте 7 км космонавт катапультировался и садился самостоятельно на парашюте. Для большей надежности, парашютная система была дублирована.

На "Меркуриях" использовалась идея посадки на воду. Вода смягчала удар, а большой флот США не испытывал трудностей с поиском капсулы в океане. Для смягчения удара о воду раскрывался специальный воздушный мешок-амортизатор.

История показала, что посадочные системы оказались самыми опасными в проектах. Гагарин чуть не сел в Волгу, Титов приземлился рядом с поездом, Попович чуть не поломался на камнях. Гриссом чуть не утонул вместе с кораблем, а Карпентера искали больше часа и уже начали считать погибшим. В последующих кораблях не было ни катапультирования пилота, ни подушки-амортизатора.

Системы аварийного спасения

Штатная система катапультирования космонавта на "Востоке" могла работать как система спасения на начальном участке траектории. В обтекателе было отверстие для посадки космонавта и аварийного катапультирования. Парашют мог не успеть раскрыться в случае аварии на первых секундах полёта, поэтому справа от стартового стола была натянута сетка, которая должна была смягчить падение.

Двигатели ориентации

В качестве рабочего тела для ориентации на корабле "Восток" использовался сжатый азот. Главным достоинством системы была простота - газ содержался в шар-баллонах и выпускался с помощью простой системы.
На корабле "Меркурий" использовалось каталитическое разложение концентрированной перекиси водорода. С точки зрения удельного импульса это выгоднее сжатого газа, но запасы рабочего тела на "Меркуриях" были крайне малы. Активно маневрируя, можно было потратить весь запас перекиси меньше чем за один виток. А ведь её запас нужно было сохранить для операций по ориентации при посадке... Астронавты негласно соревновались между собой, кто потратит меньше перекиси, а увлекшийся фотографией Карпентер попал в серьезную переделку - он неэкономно тратил рабочее тело на ориентацию и перекись закончилась в процессе посадки. К счастью, высота была ~20 км и катастрофы не случилось.
В дальнейшем перекись как рабочее тело использовалась на первых "Союзах", а затем все перешли на высококипящие компоненты НДМГ/АТ.

Система терморегуляции

На "Востоках" использовались жалюзи, которые то открывались, увеличивая излучающую площадь корабля, то закрывались.
На "Меркуриях" стояла система, использующая испарение воды в вакууме. Она была компактней и легче, но проблем с ней было больше, например, в полёте Купера она знала только два состояния - "жарко" и "холодно".

Внутренние элементы конструкции

Внутренняя компоновка корабля "Восток":

Внутренняя компоновка корабля "Меркурий":

Система жизнеобеспечения

На обоих кораблях полет производился в скафандрах. В "Востоке" поддерживалась атмосфера близкая к земной - давление 1 атм, в воздухе кислород и азот. На "Меркуриях" для экономии веса атмосфера была чисто кислородная при пониженном давлении. Это добавляло неудобств - астронавту нужно было около двух часов перед пуском дышать в корабле кислородом, при выведении нужно было стравливать атмосферу из капсулы, затем перекрывать вентиляционный клапан, а при посадке снова открывать его для повышения давления вместе с атмосферным.
Санитарно-гигиеническая система была более продвинутая на "Востоках" - летая несколько суток была возможность удовлетворения большой и малой потребностей. На "Меркурии" стояли только мочеприемники, от больших гигиенических проблем спасала специальная диета.

Электросистема

Оба корабля использовали энергию аккумуляторов. "Востоки" были повыносливее, на "Меркуриях" суточный полёт Купера завершался в условиях отказа доброй половины приборов.

Оба типа кораблей были вершиной техники своих стран. Будучи первыми, оба типа имели как удачные решения, так и неудачные. Идеи, заложенные в "Меркурий" живут в системах спасения и конических капсулах, а внуки "Востока" до сих пор летают - "Фотоны" и "Бионы" используют такие же сферические спускаемые аппараты.

В целом, "Востоки" и "Меркурии" оказались хорошими кораблями, позволившими сделать первые шаги в космос, и избежавшими фатальных происшествий.

Источники информации:

 warhead.su

КУЛЬТУРА.РФ

livejournal.com

vokrugsveta.ru

historylost.ru