Перший запуск ракети в космос. Останні запуски ракет. Статистика запусків космічних ракет
Сьогодні будь запуск ракети, про яке розповідається в новинах, здається звичною частиною життя. Інтерес з боку обивателів, як правило, виникає, тільки коли мова заходить про грандіозні проекти з освоєння космосу або трапляються серйозні аварії. Однак не так вже давно, на початку другої половини минулого століття, кожен старт ракети змушував на час завмерти всю країну, за успіхами і аваріями стежили все. Також було на початку космічної ери і в США і потім у всіх країнах, де розгортали власні програми польотів до зірок. Саме успіхи і невдачі тих років заклали основу, на якій виросло ракетобудування, а з ним і космодроми, і все більш досконалі апарати. Словом, ракета з її історією, особливостями будови і статистикою варта уваги.
Зміст
Основне в двох словах
Ракета-носій являє собою варіант багатоступінчастої балістичної ракети, чиїм призначенням є виведення певних вантажів в космічний простір. Залежно від місії запускається апарату ракета може вивести його на геоцентричну орбіту або надати прискорення для покидання зони тяжіння Землі.
У переважній більшості випадків старт ракети відбувається з її вертикального положення. Дуже рідко використовують повітряний тип старту, коли апарат спочатку доставляється за допомогою літака або іншого аналогічного пристрою на певну висоту, а потім запускається.
Багатоступенева
Один із способів класифікації ракет-носіїв - за кількістю входять до їх складу ступенів. Апарати, що включають лише один такий рівень і здатні при цьому доставляти корисний вантаж в космос, на сьогоднішній день залишаються тільки мрією проектувальників і інженерів. Головна дійова особа на космодромах світу - багатоступінчастий апарат. По суті, він являє собою кілька з'єднаних ракет, послідовно включаються в процесі польоту і від'єднуються після завершення своєї місії.
Необхідність в такій конструкції криється в труднощі подолання земного тяжіння. Ракета повинна відірвати від поверхні власну вагу, що включає в основному тонни палива і рухової установки, а також вагу корисного вантажу. У відсотковому відношенні останній становить лише 1,5-2% від стартової маси ракети. Від'єднання в польоті відпрацьованих ступенів дозволяє полегшити завдання залишилися і зробити політ більш ефективним. У подібної конструкції є і зворотна сторона: вона висуває особливі вимоги до космодрому. Необхідна зона, вільна від людей, куди відпрацьовані ступені будуть падати.
Можливість повторного використання
Зрозуміло, що при такій конструкції ракета-носій не може бути використана більше одного разу. Проте вчені постійно працюють над створенням подібних проектів. Повністю багаторазової ракети на сьогоднішній день не існує через необхідність застосування високих технологій, людям поки недоступних. Проте є реалізована програма частково багаторазового апарату - це американський «Спейс шаттл».
Потрібно відзначити, що одна з причин, по якій розробники прагнуть створити багаторазову ракету, - це бажання знизити вартість запуску апаратів. Однак «Космічний човник» не приніс очікуваних результатів в цьому сенсі.
Перший запуск ракети
Якщо повернутися до історії питання, то появи власне ракет-носіїв передувало створення балістичних ракет. Одна з них, німецька «Фау-2», використовувався американцями для перших спроб «дотягнутися» до космосу. Ще до закінчення війни, на початку 1944-го, були здійснені декілька вертикальних запусків. Ракета досягла висоти в 188 км.
Більш істотних результатів вдалося досягти через п'ять років. Стався запуск ракети в США, на полігоні Уайт-Сендз. Складалася вона з двох ступенів: ракет «Фау-2» і «ВАК-Капрал» і змогла досягти висоти в 402 км.
Перша ракета-носій
Однак початком космічної ери вважається 1957. Тоді стартувала перша справжня у всіх сенсах ракета-носій, радянський «Супутник». Запуск був проведений на космодромі Байконур. Ракета успішно впоралася з поставленим завданням - вивела на орбіту перший штучний супутник Землі.
Запуск ракети «Супутник» і його модифікації «Супутник-3» в цілому проводився чотири рази, три з яких були успішними. Потім на базі цього апарату було створено ціле сімейство ракет-носіїв, що відрізнялися підвищеними значеннями потужності і деяких інших характеристик.
Запуск ракети в космос, вироблений в 1957 році, став знаковою подією за багатьма параметрами. Він ознаменував собою початок нового етапу освоєння людиною навколишнього простору, фактично відкрив космічну еру, вказав на можливості та обмеження техніки того часу, а також дав СРСР помітну перевагу перед Америкою в космічній гонці.
Сучасний етап
Сьогодні найбільш потужними вважаються ракети-носії «Протон-М» російського виробництва, американські «Дельта-IV Heavy», а також європейські «Аріан-5». Запуск ракети подібного типу дозволяє вивести на навколоземну орбіту, пролегающую на висоті 200 км, корисний вантаж вагою до 25 тонн. До геопромежуточной орбіти такі апарати здатні донести приблизно 6-10 тонн і до геостаціонарної - 3-6 тонн.
Варто зупинитися на ракетах-носіях «Протон». У радянському і російському освоєнні космосу він грав чималу роль. Він використовувався для реалізації різних пілотованих програм, у тому числі для відправки модулів орбітальної станції «Мир». З його ж допомогою в космос були доставлені «Зоря» і «Зірка», найважливіші блоки МКС. Незважаючи на те що не всі останні запуски ракет цього типу були успішні, «Протон» залишається найбільш затребуваною ракетою-носієм: щорічно виробляється приблизно 10-12 її стартів.
Зарубіжні колеги
«Аріан-5» є аналогом «Протона». Ця ракета-носій має ряд відмінностей від російської, зокрема її запуск обходиться значно дорожче, але і вантажопідйомність вона має велику. На геопромежуточную орбіту «Аріан-5» здатний вивести відразу два супутника. Саме запуск космічної ракети цього типу став початком реалізації місії знаменитого зонда «Розетта», який через десять років польоту став супутником комети Чурюмова-Герасименко.
«Дельта-IV» почав свою «кар'єру» в 2002 році. Одна з його модифікацій, Delta IV Heavy, за даними на 2012 рік володіла найбільшою корисним навантаженням серед ракет-носіїв у всьому світі.
Складові успіху
Вдалий запуск ракети грунтується не тільки на ідеальних технічні характеристики апарата. Багато залежить і від вибору місця старту. Розташування космодрому відіграє помітну роль в успішності місії запускається апарату.
Енерговитрати на виведення супутника на орбіту знижуються, якщо кут її нахилу відповідає географічній широті місцевості, в якій здійснюється старт. Найважливіше облік цих параметрів для запуску апаратів, що доставляються на геостаціонарну орбіту. Ідеальне місце для старту подібних ракет - це екватор. Відхилення на градус від екватора виливається в необхідність набору швидкості на 100 м / с більше. За цим параметром серед більш ніж 20 космодромів світу найвигіднішу становище займають європейський Куру, розміщується на широті 5ordm-, бразильський Алькантара (2,2ordm-), а також Sea Launch, плавучий космодром, що має можливість запускати ракети безпосередньо з екватора.
Напрямок має значення
Ще один момент пов'язаний з обертання планети. Що стартують з екватора ракети отримують відразу досить значну швидкість у напрямку на схід, що пов'язано як раз з обертанням Землі. У зв'язку з цим всі траєкторії польоту, як правило, прокладаються в східному напрямку. Не пощастило в цьому плані Ізраїлю. Йому доводиться направляти ракети на захід, докладаючи додаткові зусилля для подолання земного обертання, оскільки на схід від країни розташовуються вороже налаштовані держави.
Поле падіння
Як вже було сказано, відпрацьовані ступені ракет падають на Землю, а тому поряд з космодромом повинна розміщуватися придатна для цього зона. Прекрасний варіант - акваторія океану. Велика частина космодромів тому і розташовується на узбережжі. Хороший приклад - мис Канаверал і розміщений тут американський космодром.
Російські місця запуску
Космодроми нашої країни створювалися під час холодної війни, а тому не могли бути розміщені на Північному Кавказі або Далекому Сході. Першим полігоном для запуску ракет став Байконур, що розташовувався в Казахстані. Тут спостерігається низька сейсмічна активність, хороша погода більшу частину року. Можливе падіння елементів ракет на країни Азії накладає певний відбиток на роботу полігону. На Байконурі існує необхідність ретельно прокладати траєкторію польоту, щоб відпрацьовані ступені не опинилися в житлових районах і ракети не потрапляли в повітряний простір Китаю.
Космодром Вільний, розташований на Далекому Сході, володіє найбільш вдалим розміщенням полів падіння: вони припадають на океан. Ще один космодром, де часто можна побачити запуск ракети, - Плесецьк. Він розміщується північніше всіх інших аналогічних світових майданчиків і є ідеальним місцем для відправки апаратів на полярні орбіти.
Статистика запусків ракет
В цілому з початку століття активність на космодромах світу помітно впала. Якщо порівнювати дві лідируючі в цій галузі країни, США і Росію, то перша щорічно виробляє істотно менше запусків, ніж друга. У проміжок з 2004 року по 2010-й включно з космодромів Америки стартувало 102 ракети, успішно виконали своє завдання. Крім того, було п'ять невдалих запусків. У нашій країні успішно завершилося 166 стартів, а вісім закінчилися аварією.
Серед невдалих запусків апаратів в Росії особливо виділяються аварії «Протон-М». У період з 2010 по 2014 рік в результаті подібних невдач були втрачені не тільки ракети-носії, а й кілька російських супутників, а також одну іноземну апарат. Подібна ситуація з однією з найпотужніших ракет-носіїв не залишилася без уваги: були звільнені чиновники, причетні до виникнення цих невдач, почали розроблятися проекти з модернізації космічної індустрії нашої країни.
Сьогодні, як і 40-50 років тому, людина як і раніше зацікавлений в освоєнні космічного простору. Сучасний етап відрізняється можливістю повноцінного міжнародного співробітництва, що успішно реалізується в проекті МКС. Однак багато моменти потребують доопрацювання, модернізації або перегляду. Хочеться вірити, що з впровадженням нових знань і технологій статистика запусків буде ставати все більш радісним.