Tegenwoordig lijkt elke raketlancering die in het nieuws wordt behandeld een vertrouwd onderdeel van het leven. De belangstelling van de bewoners ontstaat in de regel alleen als het gaat om grootschalige ruimteverkenningsprojecten of ernstige ongevallen. Maar niet zo lang geleden, aan het begin van de tweede helft van de vorige eeuw, zorgde elke lancering van een raket ervoor dat het hele land een tijdje vastliep en volgde iedereen zijn successen en ongelukken. Het was ook het begin van het ruimtetijdperk in de Verenigde Staten en vervolgens in alle landen waar ze hun eigen vluchten naar de sterren lanceerden. Het waren de successen en mislukkingen van die jaren die het fundament legden waarop de raketwetenschap groeide, en daarmee ook de cosmodromen en steeds geavanceerdere voertuigen. Kortom, een raket met zijn geschiedenis, structurele kenmerken en statistieken verdient de aandacht.
Het belangrijkste in een notendop
Het lanceervoertuig is een variant van een meertraps ballistische raket, die tot doel heeft bepaalde ladingen de ruimte in te schieten. Afhankelijk van de missie van het gelanceerde voertuig, kan een raket het in een geocentrische baan brengen of versnelling geven om de zwaartekrachtzone van de aarde te verlaten.
In de overgrote meerderheid van de gevallen vindt de lancering van een raket plaats vanuit zijn verticale positie. Het is zeer zeldzaam om een start van het luchttype te gebruiken, wanneer het apparaat eerst door een vliegtuig of een ander soortgelijk apparaat op een bepaalde hoogte wordt afgeleverd en vervolgens wordt gestart.
Meertraps
Een van de manieren om lanceervoertuigen te classificeren is door het aantal stappen in hun samenstelling. Apparaten die slechts één zo'n niveau bevatten en in staat zijn om tegelijkertijd laadvermogen in de ruimte te leveren, blijven vandaag de dag slechts de droom van ontwerpers en ingenieurs. Het hoofdpersonage in de cosmodromen van de wereld is een meertraps apparaat. In feite vertegenwoordigt het verschillende verbonden raketten die tijdens de vlucht in serie zijn verbonden en losgekoppeld na het voltooien van hun missie.
De behoefte aan een dergelijk ontwerp ligt in de moeilijkheid om de zwaartekracht te overwinnen. De raket moet zijn eigen gewicht van het oppervlak afscheuren, dat voornamelijk tonnen brandstof en voortstuwing omvat, evenals het gewicht van de lading. Deze laatste is procentueel slechts 1, 5-2% van de startmassa van de raket. Het loskoppelen van de gebruikte etappes tijdens de vlucht maakt het gemakkelijker voor de overgebleven etappes en maakt de vlucht efficiënter. Een soortgelijk ontwerp heeft een keerzijde: het stelt speciale eisen aan ruimtehavens. Er is een zone vrij van mensen nodig waar de bestede stappen zullen vallen.
Herbruikbaar
Het is duidelijk dat met dit ontwerp het lanceervoertuig niet meer dan één keer kan worden gebruikt. Wetenschappers werken echter voortdurend aan het creëren van dergelijke projecten. Een volledig herbruikbare raket bestaat vandaag niet vanwege de behoefte aan geavanceerde technologie, tot dusver ontoegankelijk voor mensen. Desalniettemin is er een gerealiseerd programma van een gedeeltelijk herbruikbaar ruimtevaartuig - dit is de Amerikaanse Space Shuttle.
Opgemerkt moet worden dat een van de redenen waarom ontwikkelaars proberen een herbruikbare raket te maken, de wens is om de kosten van het lanceren van voertuigen te verlagen. De "Space Shuttle" leverde in deze zin echter niet de verwachte resultaten op.
Eerste raketlancering
Als we terugkeren naar de geschiedenis van het probleem, werd het verschijnen van eigenlijke lanceervoertuigen voorafgegaan door het maken van ballistische raketten. Een ervan, de Duitse "V-2", werd door de Amerikanen gebruikt voor de eerste pogingen om de ruimte in te "reiken". Nog voor het einde van de oorlog, begin 1944, werden er verschillende verticale lanceringen uitgevoerd. De raket bereikte een hoogte van 188 km.
Na vijf jaar werden meer significante resultaten behaald. Er was een raketlancering in de VS, op het oefenterrein van White Sands. Het bestond uit twee stappen: de V-2 en VAK-korporale raketten en kon een hoogte van 402 km bereiken.
Eerste booster
Het jaar 1957 wordt echter beschouwd als het begin van het ruimtetijdperk. Toen begon het eerste echte lanceervoertuig in alle opzichten, de Sovjet-Spoetnik. De lancering is gemaakt in de Baikonur Cosmodrome. De raket kon de taak met succes aan - hij lanceerde de eerste kunstmatige aardesatelliet in een baan om de aarde.
De Spoetnik-raket en zijn Spoetnik-3-raket werden in totaal vier keer gelanceerd, waarvan er drie succesvol waren. Vervolgens werd op basis van dit apparaat een hele familie van lanceervoertuigen gecreëerd, gekenmerkt door verhoogde vermogenswaarden en enkele andere kenmerken.
De lancering van een raket de ruimte in 1957 was in veel opzichten een mijlpaal. Het markeerde het begin van een nieuwe fase in de ontwikkeling van de menselijke omgeving, opende daadwerkelijk het ruimtetijdperk, wees op de mogelijkheden en beperkingen van de technologie van die tijd en gaf de USSR ook een merkbaar voordeel ten opzichte van Amerika in de ruimterace.
Modern podium
Tegenwoordig worden Proton-M-lanceervoertuigen van Russische productie, de Amerikaanse Delta-IV Heavy en de Europese Arian-5 als de krachtigste beschouwd. Door een raket van dit type te lanceren, is het mogelijk om in een baan om de aarde te brengen, die op een hoogte van 200 km ligt, met een laadvermogen tot 25 ton. Dergelijke apparaten kunnen ongeveer 6-10 ton leveren aan de geo-intermediaire baan en 3-6 ton aan de geostationaire baan.
Het is de moeite waard om te stoppen op de Proton-lanceervoertuigen. Bij Sovjet- en Russische ruimteverkenning speelde hij een belangrijke rol. Het werd gebruikt om verschillende bemande programma's te implementeren, ook voor het verzenden van modules naar het Mir-station. Met zijn hulp werden "Dawn" en "Star", de belangrijkste ISS-blokken, in de ruimte afgeleverd. Ondanks het feit dat niet alle recente lanceringen van dit type raketten succesvol waren, blijft Proton het meest populaire lanceervoertuig: er worden jaarlijks ongeveer 10-12 lanceringen gemaakt.
Buitenlandse collega's
Arian-5 is een analoog van Proton. Deze booster verschilt een aantal van de Russische, met name de lancering is veel duurder, maar heeft ook een groter draagvermogen. "Arian-5" kan twee satellieten tegelijk lanceren in de geo-intermediaire baan. Het was de lancering van dit type ruimteraket dat het begin was van de missie van de beroemde Rosetta-sonde, die na tien jaar vliegen de satelliet werd van de komeet Churyumov-Gerasimenko.
Delta IV begon zijn 'carrière' in 2002. Een van de wijzigingen, Delta IV Heavy, had volgens gegevens uit 2012 het grootste laadvermogen onder lanceervoertuigen ter wereld.
Onderdelen van succes
Een succesvolle lancering van een raket is niet alleen gebaseerd op de ideale technische kenmerken van het apparaat. Veel hangt af van de keuze van de startplaats. De locatie van de ruimtehaven speelt een belangrijke rol in het succes van de missie van het gelanceerde voertuig.
Het energieverbruik voor het in een baan om de aarde brengen van een satelliet wordt verlaagd als de hellingshoek overeenkomt met de geografische breedtegraad van het terrein waarin de lancering plaatsvindt. De belangrijkste overweging van deze parameters is het lanceren van de voertuigen die in de geostationaire baan worden afgeleverd. Een ideale plek om dergelijke raketten te lanceren is de evenaar. Een afwijking van een graad ten opzichte van de evenaar resulteert in de noodzaak om een snelheid van 100 m / s meer in te stellen. Volgens deze parameter staat onder de meer dan 20 cosmodromen ter wereld de Europese Kourou, gelegen op een breedtegraad van 5º, het Braziliaanse Alcantara (2.2º), en Sea Launch, een drijvend cosmodroom dat de mogelijkheid heeft om raketten rechtstreeks vanaf de evenaar te lanceren, de gunstigste positie in.
Richting is belangrijk
Een ander punt dat verband houdt met de rotatie van de planeet. De raketten die starten vanaf de evenaar krijgen onmiddellijk een indrukwekkende snelheid naar het oosten, die precies verbonden is met de rotatie van de aarde. In dit opzicht zijn alle vliegroutes in de regel oostwaarts aangelegd. Israël heeft in dit opzicht geen geluk. Hij moet raketten naar het westen sturen en extra inspanningen leveren om de rotatie van de aarde te overwinnen, omdat vijandige staten zich in het oosten van het land bevinden.
Val veld
Zoals eerder vermeld, vallen de gebruikte raketfasen naar de aarde en daarom moet er een geschikte zone naast de cosmodrome worden geplaatst. Een geweldige optie is de oceaan. De meeste cosmodromen bevinden zich daarom aan de kust. Een goed voorbeeld is Cape Canaveral en de Amerikaanse ruimtehaven die hier is gevestigd.
Russische lanceringssites
De cosmodromen van ons land zijn ontstaan tijdens de Koude Oorlog en konden daarom niet worden ingezet in de Noord-Kaukasus of het Verre Oosten. De eerste proeftuin voor het lanceren van raketten was Baikonur, gelegen in Kazachstan. Er is weinig seismische activiteit, goed weer gedurende het grootste deel van het jaar. De mogelijke val van raketelementen in Aziatische landen laat een zekere invloed achter op de werking van de stortplaats. Bij Baikonur is het nodig om de vliegroute zorgvuldig aan te leggen, zodat de uitgevoerde treden niet in woonwijken terechtkomen en raketten het luchtruim van China niet binnenkomen.
De Svobodny Cosmodrome, gelegen in het Verre Oosten, heeft de meest succesvolle plaatsing van valvelden: ze vallen op de oceaan. Een andere ruimtehaven waar je vaak de lancering van een raket kunt zien, is Plesetsk. Het ligt ten noorden van alle andere vergelijkbare wereldlocaties en is een ideale plek om voertuigen naar poolbanen te sturen.
