¿Cuál es el plan de observación del "Laboratorio Espacial"?
El primer vuelo tripulado a la órbita terrestre del transbordador espacial se pospuso hasta abril de 1981. Por lo tanto, el primer vuelo del "Laboratorio Espacial" se pospuso hasta 1983. Según el plan, el primer vuelo del "Laboratorio Espacial" lo realizarán conjuntamente la NASA y la Agencia Espacial Europea. El primer vuelo se realizó en el transbordador espacial y duró siete días. La altitud de vuelo del "Laboratorio Espacial" se ha fijado en 250 kilómetros y el ángulo de inclinación es de 57 grados. Además de probar el rendimiento del vuelo del "laboratorio espacial" y sus subsistemas, el objetivo del vuelo también será realizar un plan de observación de investigación científica. En el primer proyecto de prueba de vuelo del "laboratorio espacial" participan, además de la NASA y la Agencia Espacial Europea, también proyectos experimentales en Japón y la India. Sin embargo, el peso total de la carga útil del experimento no debe exceder las 2,9 toneladas, porque el volumen del laboratorio y el suministro de energía que puede proporcionar son limitados. Según el acuerdo entre la NASA y la Agencia Espacial Europea, la distribución media del peso entre las dos unidades es de 1,4 toneladas cada una, y ninguna de las partes superará las 1,45 toneladas. Hay 37 proyectos de primeros experimentos de vuelo acordados por las dos organizaciones, 24 para la Agencia Espacial Europea y 13 para la NASA, incluido un experimento de Japón y otro de la India. Para participar en las investigaciones del "Laboratorio Espacial", se han inscrito más de 2.000 científicos y tecnológicos de todo el mundo. La NASA y la Agencia Espacial Europea seleccionaron entre ellos a 222 investigadores para participar en la observación terrestre y el análisis de 77 experimentos. en el primer vuelo. Mientras estén en órbita, cuatro especialistas en carga útil de SpaceLab permanecerán en contacto con los investigadores en tierra. Estas 222 personas proceden de 16 países, entre ellos 131 personas de 12 países europeos. Pertenecen a Francia, Reino Unido, Italia, Bélgica, Países Bajos, España, Dinamarca, Noruega, Suiza, Suecia y Austria. Hay 80 personas en los Estados Unidos y 11 personas en Canadá, Japón e India.
El primer vuelo conjunto del "Laboratorio Espacial" tiene asignada a Europa una carga útil de 1,4 toneladas. Los instrumentos y equipos principales representan alrededor de 1.000 kilogramos, incluidos 150 kilogramos de equipos de fotogrametría y 150 kilogramos de observación de la Tierra. instrumentos y un trineo espacial de 140 kg y equipo de procesamiento de material espacial de 460 kg. El peso de los equipos de procesamiento de materiales espaciales por sí solo representa 1/3 del peso total, y los proyectos experimentales de procesamiento de materiales representan aproximadamente el 50% del total de proyectos experimentales.
Los proyectos experimentales que el "Laboratorio Espacial" llevará a cabo a principios de los años 60 abarcan una amplia gama de campos, desde la ciencia básica hasta la tecnología aplicada y la producción industrial. Se pueden resumir en los siguientes cuatro aspectos.
(1) Observación celeste. El "laboratorio espacial" puede servir como plataforma de prueba y medición para la investigación espacial. Tiene una gama más amplia de aplicaciones que los cohetes de exploración a gran altitud, los satélites terrestres y las sondas espaciales. Debido a que transporta una gran cantidad de equipos grandes y los equipos se pueden reciclar y reutilizar, el costo es bajo. Además, los investigadores científicos pueden seguir el vuelo y realizar directamente observaciones y experimentos. Los investigadores del "Laboratorio Espacial" podrán continuar realizando investigaciones sobre física atmosférica, física del plasma, física solar, astrofísica y astronomía, que proporcionarán nuevos datos para la investigación sobre la relación entre el universo y la Tierra. El "laboratorio espacial" también puede observar eventos transitorios que son difíciles de observar en tierra. Como cometas y novas y diversas radiaciones de alta energía. Esto está muy relacionado con el estudio de la naturaleza, el origen y evolución de los cuerpos celestes y otros temas. Por ejemplo, los astronautas estadounidenses observaron los primeros momentos de la explosión solar en el Skylab, lo que explica muchas preguntas no resueltas sobre este proceso. Otro ejemplo es la investigación del Skylab sobre espectros estelares y cometas, que también ha obtenido muchos resultados. El telescopio solar de Skylab ha tomado 180.000 fotografías, la mayoría de las cuales están en el rango de luz invisible en la Tierra, mostrando la escena de la superficie y la corona del sol. Para estos, el "laboratorio espacial" puede seguir estudiando en profundidad. En el estudio de la física del plasma, Francia y Noruega se encargan de medir electrones de baja energía y partículas cargadas. En el Proyecto Experimental de Heliofísica, Bélgica es responsable de medir la constante solar. Francia y Bélgica han construido conjuntamente un espectrómetro de masas de rejilla que estudiará la composición de la atmósfera superior. La antigua Alemania Occidental planea utilizar láseres para detectar la atmósfera, observar rayos desde el rango infrarrojo al ultravioleta y detectar las atmósferas de otros planetas. Francia propuso estudiar la temperatura, el viento y el H ionosférico en la mesosfera (también llamada mesosfera, la capa de la atmósfera por encima de la estratosfera a 80 a 90 kilómetros) y la termosfera (también llamada termosfera, la capa de la atmósfera por encima de la mesosfera a 1000 kilómetros ). y Lyman en la Zona D. radiación, así como estudios con longitudes de onda entre 4 micras y el espectro solar. Otros proyectos de investigación incluyen campos magnéticos, campos eléctricos, micrometeoros, polvo interestelar y la formación del viento solar y su impacto en el campo geomagnético, la atmósfera y la ionosfera de la Tierra. La característica más importante de todos los estudios anteriores es que no se ven afectados por la atmósfera.
(2) Observación de la Tierra. El "laboratorio espacial" puede servir como plataforma de trabajo para la observación de la Tierra. Es como una estación de observación automatizada tripulada establecida en el espacio. Es mucho más flexible y superior en observación de la Tierra que los satélites terrestres, los satélites oceánicos y los satélites meteorológicos. Por un lado, esto se debe a que los instrumentos de observación del laboratorio son operados personalmente por investigadores científicos, lo que permite observaciones más detalladas de la Tierra; por otro lado, el laboratorio puede equiparse con instrumentos de detección remota pesados y de alta potencia, como por ejemplo; dispositivos de microondas, dispositivos láser y de radar. El instrumento y los datos obtenidos se devuelven a tierra junto con los investigadores científicos, sin necesidad de transmisión por retransmisión, lo que facilita un análisis y una investigación cuidadosos. Si algún instrumento falla, los investigadores pueden reparar o reemplazar los componentes relevantes en cualquier momento. Esto está fuera del alcance de los satélites automatizados no tripulados.
La misión de observación de la Tierra del "Laboratorio Espacial" se centra principalmente en los campos de la teledetección terrestre, la meteorología y las tecnologías de comunicación y navegación. Puede recopilar información útil en diversos aspectos del transporte, planificación urbana, control de la contaminación, agricultura, pesca, navegación, pronóstico del tiempo y exploración de recursos. Puede observar y detectar remotamente la Tierra desde el espacio y se ha convertido en un medio eficaz para explorar los recursos terrestres. estudiando meteorología. Por lo tanto, el "laboratorio espacial" puede proporcionar una base importante para la predicción y el análisis del tiempo, la investigación sobre las causas del clima y la evolución meteorológica, etc. Se puede utilizar para probar nuevos métodos de observación meteorológica y nuevos sensores. En el pasado, los humanos descubrieron nuevos depósitos minerales y campos petroleros a través de varias naves espaciales y satélites, utilizaron tecnología de fotografía en falso color para estimar la producción de granos y otros tipos de alimentos, y estudiaron la vegetación en la superficie de la Tierra, haciendo dibujos de mapas. Se mapean las cadenas montañosas con mayor precisión… El uso de “laboratorios espaciales” seguirá ampliando las aplicaciones de estas áreas tecnológicas.
(3) Experimentos médicos, biológicos y bioquímicos. Como laboratorio de investigación y desarrollo científicos, el "Laboratorio Espacial" también llevará a cabo investigaciones experimentales sobre medicina, biología y bioquímica espaciales. El metabolismo de los organismos en condiciones de ingravidez ha sufrido grandes cambios. Por lo tanto, la investigación en ciencias de la vida sobre humanos y otros organismos en el espacio debe continuar, lo que aumentará la comprensión humana de los procesos de la vida. Alemania, Francia, el Reino Unido y Suecia utilizarán trineos espaciales para estudiar el impacto de la aceleración lineal en la reacción vestibular del oído humano en condiciones de ingravidez y estudiarán la reacción de los ojos de los astronautas ante las sacudidas. Además, se estudiará la identificación del peso de las personas en condiciones de ingravidez midiendo las venas y la presión venosa intratorácica alrededor de los astronautas, el agrandamiento de los ganglios linfáticos en condiciones de ingravidez y el impacto de la radiación en el cuerpo humano. Alemania, Francia y Estados Unidos estudiarán conjuntamente los efectos de la radiación en la biología. El Reino Unido también utilizará una grabadora magnética en miniatura para registrar electrocardiogramas, electroencefalogramas y oculodinámica en condiciones de ingravidez, además de examinar la adaptabilidad cardiovascular y estudiar la neuropatología.
(4) Investigación en tecnología de producción industrial espacial. El "laboratorio espacial" puede utilizarse como laboratorio para el desarrollo y la investigación de tecnología de procesamiento y producción espacial. Porque la producción industrial en el espacio puede aprovechar las condiciones físicas y operativas únicas del lugar, principalmente la ingravidez y los entornos de alto vacío. En este entorno único se ha abierto un nuevo mundo para el desarrollo de nuevas técnicas de procesamiento y la fabricación de nuevos materiales. Éste es el proyecto de investigación tecnológica de mayor interés para la industria. Porque puede lograr una gran aplicación y valor económico. En un entorno de vacío tan ideal, es adecuado para soldadura industrial, soldadura fuerte, procesamiento de materiales, crecimiento de cristales grandes de alta pureza, separación de ciertas sustancias y fabricación de diversos vidrios sin contaminación del contenedor para nuevas aleaciones láser. que sean resistentes a las altas temperaturas, así como las nuevas invenciones en otros materiales sintéticos y preparados químicos y farmacéuticos, tienen un papel especial que desempeñar. Estos tendrán una importancia inconmensurable para campos científicos y tecnológicos como la electrónica, la fabricación mecánica, la óptica, la biomedicina y la fabricación y el procesamiento de materiales.
Estados Unidos ha realizado experimentos sobre fusión y solidificación de metales en el "Laboratorio Espacial", ha creado bolas de metal ideales y nuevas aleaciones, y también ha realizado experimentos sobre física de semiconductores, como el crecimiento de cristales. Los resultados de estos experimentos tienen un amplio valor práctico. Por este motivo, muchas empresas industriales en Europa están muy entusiasmadas con la aplicación práctica de los "laboratorios espaciales" para realizar estos experimentos. Por ejemplo, una fábrica de maquinaria en Alemania espera utilizar el entorno ingrávido del "laboratorio espacial" para crear un método para fundir componentes mecánicos de alta calidad y fabricar módulos de alta precisión resistentes al desgaste. Varias empresas industriales relevantes han propuesto proyectos experimentales específicos en diversos campos. Por ejemplo, para mejorar el método de fabricación de materiales semiconductores, mejorar la pureza de los materiales y ampliar el alcance de las aplicaciones, no sólo debemos producir cristales lo más grandes posible en el espacio, sino también obtener cristales con un carácter perfecto y una combinación homogénea, y fabricar cristales con mejores propiedades eléctricas, ópticas y mecánicas. Materiales ultrapuros... En definitiva, los laboratorios espaciales tienen una amplia gama de aplicaciones en la producción industrial, demasiadas para mencionarlas. Mostrará una nueva perspectiva para la producción industrial humana.