Astăzi, orice lansare a rachetelor care este acoperită în știri pare o parte familiară a vieții. Interesul locuitorilor, de regulă, nu apare decât atunci când vine vorba de proiecte grandioase de explorare spațială sau apar accidente grave. Cu toate acestea, nu cu mult timp în urmă, la începutul celei de-a doua jumătăți a secolului trecut, fiecare lansare a unei rachete a făcut ca toată țara să înghețe o perioadă și toată lumea și-a urmărit succesele și accidentele. De asemenea, a fost la începutul erei spațiale în Statele Unite și apoi în toate țările unde au lansat propriile programe de zbor către stele. Succesele și eșecurile din acei ani au pus bazele pe care s-a dezvoltat știința rachetelor și, odată cu ea, cosmodromuri și vehicule din ce în ce mai sofisticate. Într-un cuvânt, o rachetă cu istoria, caracteristicile structurale și statisticile este demnă de atenție.
Principalul lucru pe scurt
Vehiculul de lansare este o variantă a unei rachete balistice cu mai multe etape, al cărei scop este lansarea anumitor mărfuri în spațiul exterior. În funcție de misiunea vehiculului lansat, o rachetă poate pune-o pe o orbită geocentrică sau să dea accelerație pentru a părăsi zona gravitațională a Pământului.
În marea majoritate a cazurilor, lansarea unei rachete are loc din poziția sa verticală. Este foarte rar să folosești un tip de pornire de aer, când dispozitivul este livrat mai întâi de un avion sau alt dispozitiv similar la o anumită înălțime, și apoi pornește.
în mai multe etape
Una dintre modalitățile de clasificare a vehiculelor de lansare este prin numărul de pași incluși în compoziția lor. Dispozitivele care includ un singur astfel de nivel și sunt capabile să livreze sarcină utilă în același timp, astăzi rămân doar visul proiectanților și inginerilor. Personajul principal la cosmodromele lumii este un dispozitiv cu mai multe etape. De fapt, reprezintă mai multe rachete conectate care sunt conectate în serie în timpul zborului și deconectate după finalizarea misiunii lor.
Necesitatea unui astfel de design constă în dificultatea de a depăși gravitația. Racheta ar trebui să-și smulgă propria greutate de la suprafață, care include în principal tone de combustibil și propulsie, precum și greutatea sarcinii utile. În termeni procentivi, aceasta din urmă reprezintă doar 1, 5-2% din masa de pornire a rachetei. Deconectarea etapelor petrecute în zbor face mai ușor pentru cele rămase și face zborul mai eficient. Un design similar are un dezavantaj: face cerințe speciale pentru sporturile spațiale. Este nevoie de o zonă liberă de oameni unde se vor încadra etapele petrecute.
reutilizabilitate
Este clar că, cu acest design, vehiculul de lansare nu poate fi utilizat mai mult de o dată. Cu toate acestea, oamenii de știință lucrează constant la crearea unor astfel de proiecte. O rachetă complet reutilizabilă astăzi nu există din cauza nevoii de tehnologie înaltă, până acum inaccesibilă oamenilor. Cu toate acestea, există un program realizat al unei nave spațiale parțial reutilizabile - acesta este naveta spațială americană.
Trebuie menționat că unul dintre motivele pentru care dezvoltatorii încearcă să creeze o rachetă reutilizabilă este dorința de a reduce costurile lansării vehiculelor. Cu toate acestea, „naveta spațială” nu a adus rezultatele așteptate în acest sens.
Prima lansare a rachetelor
Dacă revenim la istoria problemei, atunci apariția vehiculelor de lansare corespunzătoare a fost precedată de crearea de rachete balistice. Unul dintre ei, germanul „V-2”, a fost folosit de americani pentru primele încercări de a „ajunge” în spațiu. Chiar înainte de sfârșitul războiului, la începutul anului 1944, au fost efectuate mai multe lansări verticale. Racheta a atins o altitudine de 188 km.
Rezultate mai semnificative au fost obținute după cinci ani. A avut loc o lansare a rachetelor în SUA, pe terenul de pregătire a Nisipurilor Albe. A constat în două etape: rachetele V-2 și VAK-Corporal și au putut atinge o altitudine de 402 km.
Primul rapel
Cu toate acestea, anul 1957 este considerat începutul erei spațiale. Atunci a început primul vehicul de lansare adevărat în toate simțurile, Sputnikul sovietic. Lansarea a fost făcută la Cosmodromul Baikonur. Racheta a făcut față cu succes sarcinii - a lansat pe orbită primul satelit artificial al Pământului.
Racheta Sputnik și racheta sa Sputnik-3 au fost lansate de patru ori în total, dintre care trei au avut succes. Apoi, pe baza acestui dispozitiv, a fost creată o întreagă familie de vehicule de lansare, caracterizate prin valori de putere crescute și alte caracteristici.
Lansarea unei rachete în spațiu, realizată în 1957, a fost un eveniment reper în multe privințe. A marcat începutul unei noi etape în dezvoltarea mediului uman, a deschis de fapt epoca spațială, a evidențiat posibilitățile și limitările tehnologiei din acea perioadă și a oferit, de asemenea, URSS un avantaj vizibil față de America în cursa spațială.
Etapa moderna
Astăzi, Proton-M lansează vehicule de producție rusească, Delta-IV americană Heavy și Arian-5 european sunt considerate cele mai puternice. Lansarea unei rachete de acest tip face posibilă punerea într-o orbită aproape de pământ, care se află la o altitudine de 200 km, o sarcină utilă care cântărește până la 25 de tone. Astfel de dispozitive sunt capabile să livreze aproximativ 6-10 tone pe orbita geo-intermediară și 3-6 tone pe orbita geostationară.
Merită să vă opriți pe vehiculele de lansare Proton. În explorarea spațială sovietică și rusă, el a jucat un rol semnificativ. Acesta a fost utilizat pentru a implementa diferite programe cu echipament, inclusiv pentru trimiterea modulelor la stația orbitală Mir. Cu ajutorul său, „Dawn” și „Star”, cele mai importante blocuri ISS, au fost livrate în spațiu. În ciuda faptului că nu toate lansările recente de rachete de acest tip au avut succes, Proton rămâne cel mai popular vehicul de lansare: aproximativ 10-12 lansări se fac anual.
Colegi străini
Arian-5 este un analog al protonului. Acest rapel are o serie de diferențe față de cea rusă, în special, lansarea sa este mult mai scumpă, dar are și o capacitate mai mare de transport. „Arian-5” este capabil să lanseze doi sateliți simultan pe orbita geo-intermediară. Lansarea acestui tip de rachetă spațială a fost începutul misiunii celebrei sonde Rosetta, care, după zece ani de zbor, a devenit satelitul cometei Churyumov-Gerasimenko.
Delta IV și-a început „cariera” în 2002. Una dintre modificările sale, Delta IV Heavy, conform datelor din 2012, a avut cea mai mare sarcină utilă dintre vehiculele de lansare din lume.
Componentele succesului
O lansare cu succes a unei rachete se bazează nu numai pe caracteristicile tehnice ideale ale dispozitivului. Depinde mult de alegerea locului de pornire. Locația sportului spațial joacă un rol semnificativ în succesul misiunii vehiculului lansat.
Consumul de energie pentru introducerea unui satelit pe orbită este redus dacă unghiul înclinării sale corespunde latitudinii geografice a terenului pe care are loc lansarea. Cea mai importantă considerație a acestor parametri este lansarea vehiculelor livrate pe orbita geostationară. Un loc ideal pentru a lansa astfel de rachete este ecuatorul. Abaterea cu un grad de la ecuator duce la necesitatea de a seta viteza de 100 m / s mai mult. Conform acestui parametru, printre cele peste 20 de kosmodromuri din lume, Kourou european, situat la o latitudine de 5º, Alcantara braziliană (2, 2º), precum și Sea Lunch, un cosmodrom plutitor care are capacitatea de a lansa rachete direct de la ecuator, ocupă poziția cea mai favorabilă.
Direcția contează
Un alt punct asociat cu rotația planetei. Rachete care pornesc de la ecuator primesc imediat o viteză impresionantă spre est, care este conectată tocmai cu rotația Pământului. În această privință, toate căile de zbor, de regulă, sunt așezate spre est. Israelul nu are noroc în această privință. El trebuie să trimită rachete în vest, făcând eforturi suplimentare pentru a depăși rotația Pământului, deoarece statele ostile sunt situate la estul țării.
Câmp de cădere
După cum am menționat deja, etapele rachetelor petrecute cad pe Pământ și, prin urmare, o zonă potrivită ar trebui să fie amplasată lângă cosmodrom. O opțiune excelentă este oceanul. Majoritatea cosmodromurilor sunt așadar localizate pe coastă. Un exemplu bun este Cape Canaveral și portul spațial american situat aici.
Site-uri de lansare rusești
Cosmodromurile țării noastre au fost create în timpul Războiului Rece și, prin urmare, nu au putut fi desfășurate în Caucazul de Nord sau în Orientul Îndepărtat. Primul teren de testare pentru lansarea rachetelor a fost Baikonur, situat în Kazahstan. Există activitate seismică scăzută, vreme bună pentru cea mai mare parte a anului. Posibilă cădere a elementelor de rachetă în țările asiatice lasă o anumită amprentă asupra funcționării depozitului. La Baikonur, este necesar să se stabilească cu atenție calea de zbor, astfel încât etapele lucrate să nu se termine în zonele rezidențiale, iar rachetele să nu intre în spațiul aerian al Chinei.
Cosmodromul Svobodny, situat în Orientul Îndepărtat, are cea mai reușită plasare a câmpurilor de cădere: acestea cad pe ocean. Un alt spațiu în care puteți vedea adesea lansarea unei rachete este Plesetsk. Este situat la nord de toate celelalte site-uri din lume similare și este un loc ideal pentru a trimite vehicule pe orbitele polare.
