Касьмічны палёт

Касьмічны палёт — акт падарожжа ў ці праз касьмічную прастору. Такія палёты адбыцца, дзякуючы выкарыстаньню касьмічных апаратаў, на борце якіх могуць знаходзіцца людзі. Прыклады палётаў чалавека ў космас уключаюць у сябе расейскую праграму «Саюз», а таксама бягучыя мерапрыемствы Міжнароднай касьмічнай станцыі. Да сярэдзіны 2011 году дзейнічала амэрыканская праграма «Спэйс Шатл»^[1]. Прыкладамі зьдзяйсьненьня бесьпілётных касьмічных палётаў ёсьць запуск касьмічныя зондаў, якія пакідаюць зямную арбіту, а таксама спадарожнікаў, якія перамяшчаюцца па арбіце Зямлі, як то спадарожнікі сувязі. Многія з гэтых апаратаў здольны працаваць самастойна без умяшаньня спэцыялістаў.

Палёты ў космас выкарыстоўваецца у асноўным дзеля касьмічных дасьледаваньняў, але таксама могуць зьдзяйсьняцца ў камэрцыйнай дзейнасьці, як то турызм і разгортваньне спадарожнікавай тэлекамунікацыйнай сыстэмы. Дадатковыя прыклады некамэрцыйнага выкарыстаньня палётаў ўключаюць выкарыстаньне касьмічных абсэрваторыяў, разьведвальных спадарожнікаў і іншых спадарожнікаў назіраньня за Зямлёй. Касмічны палёт звычайна пачынаецца з запуску ракеты, якая забясьпечвае пачатковую цягу дзеля пераадоленьня сілы цяжару й прасоўвае касьмічны апарат ад паверхні Зямлі.

Гісторыя

Першая рэалістычная прапанова касьмічных падарожжаў была зроблена выбітным расейскім навукоўцам Канстанцінам Цыялкоўскім. Ягоная самая вядомая праца «Дасьледаваньне сусьветных прастораў рэактыўнымі прыборамі» была апублікавана ў 1903 годзе, але гэтая тэарэтычная праца ня мела шырокі распаўсюд па-за межамі Расеі.

Аднак палёты ў космас сталіся магчымымі ў інжынэрным пляне дзякуючы працам Робэрта Годарда пасьля выхаду ягонай публікацыі ў 1919 годзе «Мэтад дасягненьня экстрэмальных вышыняў», дзе аўтар прапанаваў выкарыстоўваць соплы Ляваля й вадкае паліва ракеты, якія б далі дастатковую магутнасьць, каб касьмічны карабель змог вырвацца зь зямной атмасфэры. Ён таксама даказаў у лябараторных умовах, што ракеты будуць працаваць у касьмічным вакуўме, бо не ўсе навукоўцы таго часу лічылі, што гэта магчыма. Гэтая праца зрабіла моцны ўплыў на Германа Обэрта й Вэрнэра фон Браўна, выдатных інжынэраў, якія зрабілі значны ўнёсак у разьвіцьцё касьмічных тэхналёгіяў.

Першая ракета, якая дасяшнула вышыню ў 100 км, была нямецкая ракета Фаў-2, якая была сканструявана, выраблена й апрабавана нямецкімі навукоўцамі ў чэрвені 1944 году. 4 кастрычніка 1957 году Савецкі Саюз запусьціў «Спадарожнік-1», які стаў першым штучным спадарожнікам, які выйшаў на арбіту Зямлі. Першы палёт чалавека ў космас адбыўся 12 красавіка 1961 году, калі карабель «Усход-1», на борце якога знаходзіўся савецкі касманаўт Юры Гагарын, зьдзейсніў адно абарачэньне вакол Зямлі. Значны ўнёсак у правядзеньне савецкай праграмы касьмічных дасьледаваньняў «Усход-1» зрабілі ракетныя спэцыялісты Сяргей Каралёў і Керым Керымаў^[2].

Ракеты застаюцца на цяперашні час адзінымі практычнымі сродкамі дасягненьня касьмічнай прасторы. Іншыя неракетныя тэхналёгіі яшчэ далёкія да арбітальнай хуткасьці.

Фазы палёту

Запуск

На стартавай пляцоўцы перад запускам «Апалёну 4»

Запуск ракеты для касьмічных палётаў звычайна пачынаецца з касмадрома, які павінны быць абсталяваны стартавым комплексам і мець пускавую ўстаноўкі для вэртыкальнага запуску ракеты, а таксама ўзлётна-пасадкавыя поласы для ўзьлёту й пасадкі самалётаў і носьбітаў крылатых касьмічных караблёў. Касмадром звычайна месьціцца ўдалечыні ад чалавечых паселішсаў з-за моцнага шуму й павышанай небясьпекі.

Запуск часьцяком абмяжоўваецца некаторымі вокнамі запуску. Існаваньне гэтых вокнаў залежыць ад становішча нябесных целаў і іхных арбітаў па адносінах да стартавай пляцоўцы. Найбольшы ўплыў часьцяком робіць кручэньне самой Зямлі. Пасьля запуску, арбіта, як правіла, разьмешчана ў межах адносна сталай гарызантальнай плоскасьці пад фіксаваным кутом да восі Зямлі, а Зямля круціцца ўсярэдзіне гэтай арбіты.

Стартавая пляцоўка зьяўляецца фіксаванай структурай, прызначанай для адпраўкі лятальных апаратаў. Як правіла, яна складаецца зь вежы запуску й полымянай траншэі. Яна акружана абсталяваньнем, якія выкарыстоўваюцца для ўзьвядзеньня, запраўкі палівам й падтрыманьня ракеты-носьбіта.

Дасягненьне космасу

Найбольш часта для вызначэньня панятка касьмічнай прасторы выкарыстоўваюць такі панятак, што ёй зьяўляецца ўся прастора, якая знаходзіцца на вышыні ў 100 км над паверхняй Зямлі. Аднак у ЗША часам космас вызначаецца прасторай, якая знаходзіцца вышэй за 80 км над паверхняй Зямлі. Ракеты зьяўляюцца адзіным у цяперашні час практычным сродкам дасягненьня гэтай прасторы. Звычайныя рухавікі самалёта ня здольныя дасягнуць прастору з-за недахопу кіслароду. Ракетныя рухавікі выштурхоўваюць выбуховае рэчыва, што забясьпечвае прамую цягу, якая генэруе досыць дэльта-v (зьмена хуткасьці), каб дасягнуць арбіты.

Пры выкарыстаньні пілятуемых сыстэм запуску часьцяком прадугледжаны сыстэмы катапультаваньня, каб даць магчымасьць выратавацца касманаўтам у выпадку катастрафічных падзеяў.

Іншыя спосабы дасягненьня космасу

Акрамя ракет былі прапанаваныя і іншыя спосабы, каб патрапіць у космас. Такія прапановы, як касьмічны ліфт або ротаватар(en) (анг. Rotovator) вымагаюць новых звыштрывалых матэрыялаў, якіх дагэтуль не існуе.^[3] Зь іншага боку, электрамагнітныя сыстэмы запуску, як то пускавая пятля, могуць быць рэалізаваныя зь цяперашнім наборам тэхналёгіяў. Прапануюцца таксама рэактыўныя лятальныя апараты: брытанская распрацоўка Skylon і на аснове гіпэргукавых струмянёвых паветрана-рэактыўных рухавікоў. Для дастаўкі таксама была прапанаваная ідэя касьмічнай пушкі.

Камэрцыйнае выкарыстаньне

Першай вобласьцю касманаўтыкі, якая стала прыдатнай для камэрцыялізацыі, былі спадарожнікавая сувязь і DTH. Першым экспэрымэнтальным спадарожнікам сувязі быў вайсковы спадарожнік SCORE. Першым грамадзянскім спадарожнікам сувязі быў пасіўны Рэха, а першым актыўным — Тэлстар, але высьветлілася, што пасіўныя спадарожнікі сувязі апынуліся непрыдатнымі для камэрцыйнага выкарыстаньня. Аднак Тэлстар апынуўся на нізкай арбіце, што рабіла нерацыянальным ягонае выкарыстаньне. Таму сыстэмы на нізкіх арбітах на захадзе замяняліся геастацыянарнымі спадарожнікамі. Першым працоўным такім спадарожнікам, але яшчэ экспэрымэнтальным, стаў Syncom 2.

Крыніцы

^ NASA отказывается от программы шаттлов по причине их дороговизны. «Expert Online». 19 ліпеня 2011 году
^ Peter «Bond, Obituary: Lt-Gen Kerim Kerimov», The Independent, 7 April 2003.
^ Nicola M. Pugno On the Strength of the Carbon Nanotube-Based Space Elevator Cable: From Nano- to Mega-Mechanics (анг.). — 2006.

Вонкавыя спасылкі

[1] NASA отказывается от программы шаттлов по причине их дороговизны. «Expert Online». 19 ліпеня 2011 году

[2] Peter «Bond, Obituary: Lt-Gen Kerim Kerimov», The Independent, 7 April 2003.

[3] Nicola M. Pugno On the Strength of the Carbon Nanotube-Based Space Elevator Cable: From Nano- to Mega-Mechanics (анг.). — 2006.

[1]

[2]

[3]