Astăzi, orice lansare de rachetă care apare în știri pare o parte familiară a vieții. Interesul orășenilor, de regulă, apare numai atunci când este vorba de proiecte grandioase de explorare a spațiului sau de accidente grave. Cu toate acestea, nu cu mult timp în urmă, la începutul celei de-a doua jumătate a secolului trecut, fiecare lansare de rachetă făcea să înghețe toată țara o vreme, toată lumea urmărea succese și accidente. A fost și la începutul erei spațiale în Statele Unite și apoi în toate țările în care și-au lansat propriile programe de zboruri către stele. Succesele și eșecurile acelor ani au pus bazele pe care a crescut știința rachetelor și, odată cu aceasta, cosmodromele și dispozitivele din ce în ce mai avansate. Într-un cuvânt, racheta cu istoria, caracteristicile sale structurale și statisticile sale merită atenție.
De bază pe scurt
Vehiculul de lansare este o variantă a unei rachete balistice în mai multe etape a căreiscopul este lansarea anumitor mărfuri în spațiul cosmic. În funcție de misiunea vehiculului lansat, racheta îl poate pune pe o orbită geocentrică sau poate da accelerație pentru a părăsi zona gravitațională a Pământului.
În majoritatea covârșitoare a cazurilor, lansarea unei rachete are loc din poziția sa verticală. Foarte rar, se folosește un tip de lansare aeriană, atunci când dispozitivul este livrat mai întâi de o aeronavă sau alt dispozitiv similar la o anumită înălțime și apoi este lansat.
În mai multe etape
O modalitate de a clasifica vehiculele de lansare este după numărul de etape pe care le conțin. Dispozitivele care includ doar un astfel de nivel și care sunt capabile să livreze o sarcină utilă în spațiu rămân astăzi doar un vis al designerilor și inginerilor. Personajul principal din porturile spațiale ale lumii este un aparat cu mai multe etape. De fapt, este o serie de rachete conectate care sunt pornite în secvență în timpul zborului și deconectate după finalizarea misiunii lor.
Nevoia unui astfel de design constă în dificultatea de a depăși gravitația. Racheta trebuie să-și ridice propria greutate de la suprafață, care include în principal tone de combustibil și propulsie, precum și greutatea încărcăturii utile. În termeni procentuali, acesta din urmă reprezintă doar 1,5-2% din masa de lansare a rachetei. Deconectarea etapelor petrecute în zbor facilitează cele rămase și face zborul mai eficient. Această construcție are și un dezavantaj: prezintăcerințe speciale pentru porturi spațiale. Este necesară o zonă fără oameni în care etapele uzate vor cădea.
Reutilizabil
Este clar că, cu acest design, amplificatorul nu poate fi folosit de mai multe ori. Cu toate acestea, oamenii de știință lucrează constant la crearea unor astfel de proiecte. O rachetă complet reutilizabilă nu există astăzi din cauza necesității de a folosi tehnologii în alte care nu sunt încă disponibile oamenilor. Cu toate acestea, există un program implementat al unui dispozitiv parțial reutilizabil - acesta este naveta spațială americană.
De remarcat că unul dintre motivele pentru care dezvoltatorii încearcă să creeze o rachetă reutilizabilă este dorința de a reduce costul lansării vehiculelor. Cu toate acestea, naveta spațială nu a adus rezultatele așteptate în acest sens.
Prima lansare de rachetă
Dacă ne întoarcem la istoria problemei, atunci apariția vehiculelor de lansare efective a fost precedată de crearea rachetelor balistice. Unul dintre ele, germanul „V-2”, a fost folosit de americani pentru primele încercări de „întindere” în spațiu. Chiar înainte de încheierea războiului, la începutul anului 1944, au fost efectuate mai multe lansări verticale. Racheta a atins o înălțime de 188 km.
Rezultate mai semnificative au fost obținute cinci ani mai târziu. A avut loc o lansare de rachetă în Statele Unite, la locul de testare White Sands. Acesta a constat din două etape: rachete V-2 și VAK-Kapral și a putut atinge o înălțime de 402 km.
Primul rapel
Cu toate acestea, 1957 este considerat începutul erei spațiale. Apoi a fost lansat primul vehicul de lansare adevărat în toate sensurile, Sputnikul sovietic. Lansarea a fost făcută la Cosmodromul Baikonur. Racheta a făcut față cu succes sarcinii - a lansat primul satelit artificial de pe Pământ pe orbită.
Lansarea rachetei Sputnik și modificarea acesteia Sputnik-3 a fost efectuată 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, care se disting prin valori crescute ale puterii și câteva alte caracteristici.
Lansarea unei rachete în spațiu, realizată în 1957, a fost un eveniment marcant în multe privințe. A marcat începutul unei noi etape în explorarea umană a spațiului înconjurător, a deschis de fapt epoca spațială, a subliniat posibilitățile și limitările tehnologiei din acea vreme și, de asemenea, a oferit URSS un avantaj vizibil față de America în cursa spațială.
Scena modernă
Astăzi, vehiculele de lansare Proton-M de fabricație rusă, American Delta-IV Heavy și european Ariane-5 sunt considerate cele mai puternice. Lansarea unei rachete de acest tip face posibilă lansarea unei sarcini utile cu o greutate de până la 25 de tone pe orbita joasă a Pământului la o altitudine de 200 km. Astfel de dispozitive sunt capabile să transporte aproximativ 6-10 tone pe orbita geostaționară și 3-6 tone pe orbita geostaționară.
Merită să te oprești la vehiculele de lansare Proton. El a jucat un rol important în explorarea spațială sovietică și rusă. A fost folosit pentruimplementarea diferitelor programe cu echipaj, inclusiv pentru trimiterea modulelor către stația orbitală Mir. Cu ajutorul lui, Zarya și Zvezda, cele mai importante blocuri ale 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 dintre lansările sale sunt efectuate anual.
Colegi străini
„Ariane-5” este un analog cu „Proton”. Acest vehicul de lansare are o serie de diferențe față de cel rusesc, în special, lansarea sa este mult mai scumpă, dar are și o capacitate mare de transport. Ariane-5 este capabil să lanseze doi sateliți pe orbită geo-intermediară simultan. Lansarea unei rachete spațiale de acest tip a devenit începutul misiunii celebrei sonde Rosetta, care după zece ani de zbor a devenit un satelit al cometei Churyumov-Gerasimenko.
„Delta-IV” și-a început „cariera” în 2002. Una dintre modificările sale, Delta IV Heavy, conform 2012, a avut cea mai mare sarcină utilă dintre vehiculele de lansare din lume.
Ingrediente ale succesului
Lansarea de succes a rachetei se bazează nu numai pe caracteristicile tehnice ideale ale aparatului. Depinde mult de alegerea punctului de plecare. Locația portului spațial joacă un rol semnificativ în succesul misiunii vehiculului de lansare.
Costurile de energie pentru lansarea unui satelit pe orbită sunt reduse dacă unghiul de înclinare a acestuia corespunde latitudinii geografice a zonei în care se efectuează lansarea. Cel mai important lucru este să ținem cont de acești parametri pentru lansarea vehiculelor livrate pe orbita geostaționară. Locul perfect pentru a începedintre astfel de rachete este ecuatorul. Abaterea pe grad de la ecuator se traduce prin necesitatea unei creșteri a vitezei cu 100 m/s mai mult. Conform acestui parametru, dintre cele peste 20 de porturi spațiale din lume, cea mai avantajoasă poziție este ocupată de Kourou european, situat la o latitudine de 5º, Alcantara brazilian (2, 2º), precum și Sea Launch, un port spațial plutitor. care poate lansa rachete direct din ecuator.
Direcția contează
Un alt punct este legat de rotația planetei. Rachetele lansate de la ecuator capătă imediat o viteză destul de impresionantă spre est, care este legată tocmai de rotația Pământului. În acest sens, toate traseele de zbor, de regulă, sunt așezate în direcția estică. Israelul are ghinion în acest sens. El trebuie să trimită rachete spre vest, depunând eforturi suplimentare pentru a depăși rotația pământului, deoarece există state ostile în estul țării.
Aruncare câmp
După cum sa menționat deja, treptele de rachete uzate cad pe Pământ și, prin urmare, o zonă adecvată ar trebui să fie situată în apropierea cosmodromului. O opțiune excelentă este oceanul. Cele mai multe dintre porturile spațiale și, prin urmare, situate pe coastă. Un bun exemplu este Cape Canaveral și portul spațial american situat aici.
Locații de lansare din Rusia
Porturile spațiale ale țării noastre au fost create în timpul Războiului Rece și, prin urmare, nu au putut fi localizate în Caucazul de Nord sau Orientul Îndepărtat. Primul loc de testare pentru lansarea rachetelor a fost Baikonur, situat în Kazahstan. Activitate seismică scăzută, vreme bună în cea mai mare parte a anului. Posibila cădere a elementelor de rachetă asupra țărilor asiatice lasă o anumită amprentă asupra activității locului de testare. La Baikonur, este necesar să se stabilească cu atenție calea de zbor, astfel încât etapele uzate să nu ajungă în zone rezidențiale și rachetele să nu cadă în spațiul aerian chinez.
Cosmodromul Svobodny, situat în Orientul Îndepărtat, are cea mai reușită amplasare a câmpurilor de toamnă: acestea cad pe ocean. Un alt port spațial unde puteți vedea adesea o lansare de rachetă este Plesetsk. Este situat la nord de toate celel alte site-uri similare din lume și este un loc ideal pentru a trimite vehicule pe orbite polare.
Statistici de lansare a rachetelor
În general, de la începutul secolului, activitatea în porturile spațiale ale lumii a scăzut considerabil. Dacă comparăm cele două țări lider în această industrie, Statele Unite și Rusia, atunci prima produce anual semnificativ mai puține lansări decât a doua. În perioada 2004-2010 inclusiv, 102 rachete au fost lansate din porturile spațiale ale Americii, care și-au îndeplinit cu succes sarcina. În plus, au existat cinci lansări nereușite. În țara noastră, 166 de porniri au fost finalizate cu succes, iar opt s-au încheiat într-un accident.
Printre lansările nereușite de dispozitive în Rusia, se remarcă accidentele Proton-M. Între 2010 și 2014, ca urmare a unor astfel de eșecuri, s-au pierdut nu numai vehiculele de lansare, ci și mai mulți sateliți ruși, precum și un dispozitiv străin. O situație similară cu unul dintre cele mai puternice vehicule de lansare nu a trecut neobservată: oficialii au fost concediați,implicate în producerea acestor eșecuri, au început să se dezvolte proiecte de modernizare a industriei spațiale a țării noastre.
Astăzi, ca acum 40-50 de ani, oamenii sunt încă interesați de explorarea spațiului. Etapa actuală se remarcă prin posibilitatea unei cooperări internaționale cu drepturi depline, care este implementată cu succes în proiectul ISS. Cu toate acestea, multe puncte necesită rafinare, modernizare sau revizuire. Aș dori să cred că odată cu introducerea noilor cunoștințe și tehnologii, statisticile de lansare vor deveni din ce în ce mai vesele.
