29 июля 2021 года разработчик реалистичного симулятора космических полётов Orbiterопубликовал исходные коды своего проекта на GitHub под открытой лицензией MIT. Мартин Швайгер (Martin Schweiger) пояснил, что не может сам развивать далее проект. Он хочет сохранить Orbiter для сообщества и позволить другим пользователям и энтузиастам вносить в космическую программу свои доработки.
Животные и люди умеют обучаться, играя. В самом деле, что может быть лучше — и интересно, и познавательно. Компьютерные игры не являются исключением, с некоторыми из них можно учиться. Я очень удивился, когда, поискав по Хабру, узнал, что космический симулятор Orbiter всего пару раз мельком упоминался здесь. Бесплатный космический симулятор с открытой для аддонов архитектурой и честной ньютоновской физикой оказался незаслуженно обойдённым вниманием. Наверное, из-за своей требовательности к начинающему игроку.
Хорошая реакция на первый пост о космическом симуляторе Orbiter и, как минимум, двести человек, которые заинтересовались и скачали аддоны к нему, привели меня к идее продолжить цикл постов образовательной и игровой направленности. Также, я хочу облегчить переход от первого поста, в котором всё делает автоматика, не требуя ваших действий, к самостоятельным экспериментам, чтобы не получился анекдот о рисовании совы. Этот пост имеет следующие цели:
Рассказать о семействе разгонных блоков «Бриз»
Дать представление об основных параметрах орбитального движения: апоцентре, перицентре, наклонении орбиты
Дать представление об основах орбитальной механики и запусках на геостационарную орбиту (ГСО)
Предоставить простое руководство по освоению ручного выхода на ГСО в симуляторе
Продолжаем цикл постов про Orbiter. Что меня очень порадовало, по статистике orbithangar.com после публикации второй статьи скачивали материалы и к ней и к первой статье. А сегодня мы, постепенно увеличивая сложность заданий, отправимся к МКС на перспективном транспортном корабле нового поколения (он же ПТС и ПТК НП).
Этот пост имеет следующие задачи:
Рассказать о РН «Ангара» и космодроме «Восточный».
Дать представление о физике маневров для осуществления стыковки.
Представить простое руководство для осуществления виртуального полёта к МКС и стыковки с ней.
Следующий этап большой и, надеюсь, интересной серии обучающих постов о полётах в Orbiter. После того, как в предыдущем посте мы успешно состыковались с МКС, очевидная следующая задача — вернуться назад на Землю, совершив точную посадку с приемлемыми перегрузками.
Этот пост имеет цель:
Рассказать о корабле ПТК НП.
Дать представление о физике маневров торможения и посадки.
Представить простое руководство для точной посадки в Orbiter.
Обычно на День космонавтики показывают фильмы про Гагарина, «Укрощение огня», или что-нибудь ещё на космическую тему. А мы с вами, благодаря информационным технологиям, можем устроить себе необычный праздник — посмотреть с нескольких сторон на реконструкцию того полёта. С помощью Orbiter мы посмотрим на корабль «Восток-1» в полёте снаружи и изнутри, а фильм «First Orbit» покажет нам вид на Землю, максимально приближенный к тому, что видел Гагарин в реальном полёте.
Один из вариантов мечты об облегчении доступа в космос — это Single Stage To Orbit (SSTO). В теории, как обычно, всё красиво — изящные корабли разгоняются по взлетно-посадочной полосе, уходят в небо, разгоняются до космических скоростей, выходят на орбиту, выгружают полезную нагрузку, тормозят, и садятся на эту же взлетно-посадочную полосу. В реальности, опять же как обычно, различные проблемы, такие незаметные на стадии мечтаний и эскизного проектирования, привели к тому, что за всю историю космонавтики такие аппараты ещё не летали. В этом посте я бы хотел поговорить о том, почему так получилось. А ещё мы с вами полетаем на Skylon'e в Орбитере.
Ограниченность химических ракет была ясна ещё до начала регулярных космических пусков. Формула Циолковского прямо говорит, что на привычных нам двигателях можно слетать на Луну (стартуя на ракете тысячи в три тонн начальной массы и вернувшись в кораблике в несколько тонн), с огромным трудом долететь до Марса (с во много раз худшим соотношением начальной/конечной массы), но вот покорить Солнечную систему на химических ракетах нельзя. Поэтому уже в середине двадцатого века стали появляться альтернативные проекты, наиболее ярким из которых стал атомный взрыволёт (импульсная ракета). В этом посте мы поговорим о его конструкции, истории создания, перспективах в 21 веке, а ещё слетаем на нём к Юпитеру в Orbiter'е.
Давненько у меня не было новых постов по Orbiter'у. Поэтому сегодня мы поговорим о штатном аппарате игры под названием Delta-glider, а также, взлетев с Земли, слетаем на лунную базу. Несмотря на фантастичность задания, оно должно быть достаточно любопытным — задача торможения и посадки на Луну не такая простая, как это может показаться. Дело в том, что у Луны нет атмосферы, поэтому тормозить придется двигателями.
Осень, грусть, ностальгия. Самое время развеяться, устроить себе образовательный квест, полетев на Марс. Виртуально, конечно, в Orbiter'е. А чтобы было интересней, тормозить у Марса мы будем не двигателями, а трением об атмосферу.
В Orbiter есть приключения, от которых веет чем-то неуловимо домашним. В самом деле, что может быть привычнее полёта на «Союзе» к МКС, если это событие происходит в реальности четыре раза в год? Отличное качество аддонов, которые сделали энтузиасты, обещает множество позитивных эмоций, а архивы ЦУПа с информацией о реальном полёте позволяют глубже погрузиться в атмосферу современной космонавтики.
С Земли на Марс мы уже в Orbiter'е летали, надо бы и обратно вернуться. А в качестве усложнения задачи мы попробуем вернуться назад побыстрее и используем атмосферу Земли для точной посадки на мысе Канаверал на полную катушку.
В марте этого года в РУДН в рамках недели высоких технологий состоялась виртуальная экспедиция «Посадка на Марс». По сути это было больше похоже на олимпиаду — команды школьников в специальной программе задавали начальные параметры для аппарата, который должен был совершить мягкую посадку на Марс:
Когда я услышал эту новость, мне стало любопытно, какая программа использовалась — я уже длительное время рассказываю о замечательном космическом симуляторе Orbiter, с помощью которого можно в игровой форме изучать астрономию и космонавтику, и похожие программы, соединяющие обучение с игрой/соревнованием мне тоже интересны. Не особо надеясь на то, что увижу программу непосредственно, практически сразу задумался, как можно смоделировать подобную ситуацию в бесплатном и свободно доступном для скачивания Orbiter. Задача не выглядела легкой — нужно подобрать аппарат, который можно сажать на Красную планету, сформировать нужные орбитальные параметры его движения и определиться с тем, какими параметрами мы будем управлять.
На этой неделе нас ждет историческое событие — впервые земной аппарат пролетит мимо Плутона. Зонд «Новые Горизонты» днем 14 июля окажется на расстоянии всего 12 500 км от карликовой планеты. Но из-за того, что скорость передачи данных на таких расстояниях составит примерно 1 килобит в секунду, данные с зонда будут передаваться месяцами. Посмотреть на пролет мимо Плутона в режиме онлайн-трансляции не получится, но это не беда. Благодаря сообществу энтузиастов мы можем пролететь мимо Плутона виртуально, в космическом симуляторе Orbiter, и почти самому посмотреть на то, как будет проходить это событие.
10 ноября вышел Fallout 4. 19 ноября в России отмечается День ракетных войск и артиллерии. В субботу вечером подлодка «Владимир Мономах» успешно выполнила залповый пуск двух межконтинентальных ракет «Булава». Самое время для чего-нибудь ядерно-военно-тематического. Тем более, согласитесь, многие знают, чему равна первая космическая скорость, но с какой скоростью летают МБР? В симуляторе Orbiter мы можем «слетать» в Вашингтон вместе с боеголовкой, и посмотреть, как это выглядело бы в случае реального конфликта.
В ночь на понедельник должен был состояться (перенесли на сутки) старт ракеты Falcon 9R, который будет особенным сразу в трех отношениях. Во-первых, должна стартовать новая версия ракеты-носителя (v. 1.2) с увеличенной тягой двигателей и большим количеством топлива на второй ступени. В-вторых, эта миссия является возобновлением полетов после летней аварии и полугодового перерыва. Ну и в-третьих, впервые для SpaceX и во всей истории космонавтики будет предпринята попытка мягкой посадки первой ступени на космодром старта. Для выполнения последней задачи первой ступени надо будет развернуться после отделения, затормозить, погасить горизонтальную скорость, еще раз развернуться для финального торможения, выйти в район посадки и совершить мягкую посадку. К счастью, благодаря замечательному сценарию для Orbiter мы можем посмотреть на этот процесс почти как непосредственные зрители.
Увы, точная циклограмма выведения «ЭкзоМарса» не была опубликована, как это часто бывает с пусками на геостационарную орбиту. А, согласитесь, было бы интересно увидеть схему вроде такой, тем более, что «Бриз-М» впервые в своей истории выводит аппарат на межпланетную траекторию. Но, с помощью открытой информации, смекалки, космического симулятора и небольшого инсайда можно не только реконструировать циклограмму, но и наглядно посмотреть на то, как ЭкзоМарс отправлялся в путь, и как он достигнет цели.
Метеорит попал в космический корабль, и у экипажа начался очень плохой день. Были повреждены двигатели, или теплозащитный щит, или еще какая-нибудь важная деталь, и корабль потерял возможность вернуться с орбиты самостоятельно. Что делать? Такие вопросы приходили в голову инженерам в начале космической эры. Тем более, что в то время была очень сильно переоценена плотность метеоритов в пространстве, и замолчавший спутник по умолчанию считался уничтоженным метеоритным попаданием. Каким-то образом нужно было спасать людей. Но чтобы вернуться с орбиты, нужен отдельный двигатель, нужен запасной теплозащитный щит, чтобы выдержать нагрев от торможения в атмосфере, нужен отдельный парашют. Все это должно быть небольшим и легким, потому что в космических кораблях каждый грамм и кубический сантиметр на вес золота. А теплозащитный щит еще и должен был быть определенной формы. Поэтому проекты минималистичных спасательных средств были надувными.
Физика орбитальных полетов — штука не интуитивная. Иногда надо затормозить, чтобы догнать, или тратить топливо, разгоняясь, чтобы зависнуть. То, как летают спутники или пилотируемые корабли, не всегда понятно, а, чтобы виртуально попробовать, нужно решиться преодолеть довольно высокий порог вхождения. Моя новая лекция — «Небесная механика без единой формулы» пытается решить две задачи — просто и понятно объяснить, как летают космические аппараты, и сделать более легким процесс превращения в виртуального космического пилота.
Если в новогодние каникулы у вас окончательно испортилась погода, и посмотреть на небесные красоты нельзя, то есть еще минимум два интересных варианта. Можно открыть какую-нибудь из немаленького набора программ-планетариев. А можно, набравшись храбрости, преодолеть ненулевой порог вхождения и научиться летать с честной ньютоновской физикой в Orbiter. Благо, кроме недели отдыха, есть отличный повод — в этом году после шестилетнего перерыва вышла новая версия.
