Oggi, qualsiasi lancio di razzi che compare nelle notizie sembra una parte familiare della vita. L'interesse da parte dei cittadini, di regola, nasce solo quando si tratta di progetti grandiosi per l'esplorazione spaziale o si verificano gravi incidenti. Tuttavia, non molto tempo fa, all'inizio della seconda metà del secolo scorso, ogni lancio di un razzo faceva congelare l'intero paese per un po', tutti seguivano successi e incidenti. Fu anche l'inizio dell'era spaziale negli Stati Uniti e poi in tutti i paesi dove lanciarono i propri programmi di voli verso le stelle. Furono i successi e gli insuccessi di quegli anni a gettare le basi su cui crebbe la scienza missilistica, e con essa i cosmodromi, e dispositivi sempre più avanzati. In una parola, il razzo con la sua storia, caratteristiche strutturali e statistiche è degno di attenzione.
Base in poche parole
Il veicolo di lancio è una variante di un missile balistico multistadio il cuilo scopo è quello di lanciare determinati carichi nello spazio. A seconda della missione del veicolo lanciato, il razzo può metterlo in un'orbita geocentrica o dare accelerazione per lasciare la zona di gravità terrestre.
Nella stragrande maggioranza dei casi, il lancio di un razzo avviene dalla sua posizione verticale. Molto raramente viene utilizzato un tipo di lancio aereo, quando il dispositivo viene prima consegnato da un aereo o altro dispositivo simile a una certa altezza, e quindi lanciato.
Multistadio
Un modo per classificare i veicoli di lancio è il numero di livelli che contengono. I dispositivi che includono solo uno di questi livelli e sono in grado di fornire un carico utile nello spazio oggi rimangono solo il sogno di designer e ingegneri. Il personaggio principale negli spazioporti del mondo è un apparato a più stadi. Si tratta infatti di una serie di missili collegati che vengono accesi in sequenza durante il volo e scollegati al termine della loro missione.
La necessità di un tale progetto risiede nella difficoltà di superare la gravità. Il razzo deve sollevare il proprio peso dalla superficie, che include principalmente tonnellate di carburante e propulsione, oltre al peso del carico utile. In termini percentuali, quest'ultimo rappresenta solo l'1,5-2% della massa di lancio del razzo. La disconnessione delle fasi trascorse in volo rende più facile per le restanti e rende il volo più efficiente. Questa costruzione ha anche un aspetto negativo: presentarequisiti speciali per gli spazioporti. È necessaria una zona libera dalle persone in cui cadranno le fasi esaurite.
Riutilizzabile
È chiaro che con questo design il booster non può essere utilizzato più di una volta. Tuttavia, gli scienziati lavorano costantemente alla creazione di tali progetti. Oggi non esiste un razzo completamente riutilizzabile a causa della necessità di utilizzare tecnologie avanzate che non sono ancora disponibili per le persone. Tuttavia, esiste un programma implementato di un dispositivo parzialmente riutilizzabile: questo è lo Space Shuttle americano.
Va notato che uno dei motivi per cui gli sviluppatori stanno cercando di creare un razzo riutilizzabile è il desiderio di ridurre i costi di lancio dei veicoli. Tuttavia, lo Space Shuttle non ha portato i risultati attesi in questo senso.
Primo lancio di un razzo
Se torniamo alla storia del problema, la comparsa dei veri veicoli di lancio è stata preceduta dalla creazione di missili balistici. Uno di questi, il tedesco "V-2", fu usato dagli americani per i primi tentativi di "allungarsi" nello spazio. Già prima della fine della guerra, all'inizio del 1944, furono effettuati diversi lanci verticali. Il razzo ha raggiunto un' altezza di 188 km.
Risultati più significativi sono stati raggiunti cinque anni dopo. C'è stato un lancio di un razzo negli Stati Uniti, presso il sito di test di White Sands. Consisteva di due stadi: i razzi V-2 e VAK-Kapral ed era in grado di raggiungere un' altezza di 402 km.
Primo booster
Tuttavia, il 1957 è considerato l'inizio dell'era spaziale. Quindi fu lanciato il primo vero veicolo di lancio in tutti i sensi, lo Sputnik sovietico. Il lancio è stato effettuato al Cosmodromo di Baikonur. Il razzo ha affrontato con successo il compito: ha lanciato in orbita il primo satellite artificiale della Terra.
Il lancio del razzo Sputnik e la sua modifica Sputnik-3 sono stati effettuati quattro volte in totale, tre delle quali hanno avuto successo. Quindi, sulla base di questo dispositivo, è stata creata un'intera famiglia di veicoli di lancio, caratterizzati da valori di potenza aumentati e alcune altre caratteristiche.
Il lancio di un razzo nello spazio, effettuato nel 1957, è stato un evento fondamentale per molti aspetti. Ha segnato l'inizio di una nuova fase nell'esplorazione umana dello spazio circostante, ha effettivamente aperto l'era spaziale, ha evidenziato le possibilità e i limiti della tecnologia di quel tempo e ha anche dato all'URSS un notevole vantaggio rispetto all'America nella corsa allo spazio.
Fase moderna
Oggi, i veicoli di lancio Proton-M di fabbricazione russa, l'americano Delta-IV Heavy e l'europeo Ariane-5 sono considerati i più potenti. Il lancio di un razzo di questo tipo consente di lanciare un carico utile fino a 25 tonnellate nell'orbita terrestre bassa a un' altitudine di 200 km. Tali dispositivi sono in grado di trasportare circa 6-10 tonnellate nell'orbita geostazionaria e 3-6 tonnellate nell'orbita geostazionaria.
Vale la pena fermarsi ai veicoli di lancio Proton. Ha svolto un ruolo significativo nell'esplorazione spaziale sovietica e russa. Era usato perimplementazione di vari programmi presidiati, anche per l'invio di moduli alla stazione orbitale Mir. Con il suo aiuto, Zarya e Zvezda, i blocchi più importanti della ISS, furono trasportati nello spazio. Nonostante il fatto che non tutti i recenti lanci di razzi di questo tipo abbiano avuto successo, Proton rimane il veicolo di lancio più popolare: circa 10-12 dei suoi lanci vengono effettuati ogni anno.
Colleghi stranieri
"Ariane-5" è un analogo di "Proton". Questo veicolo di lancio presenta una serie di differenze rispetto a quello russo, in particolare il suo lancio è molto più costoso, ma ha anche una grande capacità di carico. Ariane-5 è in grado di lanciare due satelliti in orbita geointermedia contemporaneamente. Fu il lancio di un razzo spaziale di questo tipo che divenne l'inizio della missione della famosa sonda Rosetta, che dopo dieci anni di volo divenne un satellite della cometa Churyumov-Gerasimenko.
"Delta-IV" ha iniziato la sua "carriera" nel 2002. Una delle sue modifiche, Delta IV Heavy, secondo il 2012, aveva il più grande carico utile tra i veicoli di lancio nel mondo.
Ingredienti del successo
Il successo del lancio di un razzo non si basa solo sulle caratteristiche tecniche ideali dell'apparato. Molto dipende dalla scelta del punto di partenza. La posizione dello spazioporto gioca un ruolo significativo nel successo della missione del veicolo di lancio.
I costi energetici per il lancio in orbita di un satellite si riducono se il suo angolo di inclinazione corrisponde alla latitudine geografica dell'area in cui viene effettuato il lancio. La cosa più importante è prendere in considerazione questi parametri per il lancio di veicoli consegnati nell'orbita geostazionaria. Il posto perfetto per iniziaredi tali razzi è l'equatore. La deviazione per grado dall'equatore si traduce nella necessità di un aumento di velocità di 100 m/s in più. Secondo questo parametro, tra più di 20 spazioporti nel mondo, la posizione più vantaggiosa è occupata dal Kourou europeo, situato a una latitudine di 5º, dall'Alcantara brasiliano (2, 2º), nonché dal Sea Launch, uno spazioporto galleggiante in grado di lanciare razzi direttamente dall'equatore.
La direzione è importante
Un altro punto è legato alla rotazione del pianeta. I razzi lanciati dall'equatore ottengono immediatamente una velocità piuttosto impressionante verso est, che è collegata proprio con la rotazione della Terra. A questo proposito, tutte le traiettorie di volo, di regola, sono disposte in direzione est. Israele è sfortunato in questo senso. Deve inviare missili a ovest, facendo sforzi extra per superare la rotazione terrestre, poiché ci sono stati ostili a est del paese.
Campo a caduta
Come già accennato, gli stadi di razzi esauriti cadono sulla Terra, e quindi una zona adatta dovrebbe essere situata vicino al cosmodromo. Un'ottima opzione è l'oceano. La maggior parte degli spazioporti e quindi situati sulla costa. Un buon esempio è Cape Canaveral e lo spazioporto americano che si trova qui.
Luoghi di lancio russi
Gli spazioporti del nostro Paese sono stati creati durante la Guerra Fredda, e quindi non potevano trovarsi nel Caucaso settentrionale o nell'Estremo Oriente. Il primo sito di test per il lancio di missili è stato Baikonur, situato in Kazakistan. C'è bassa attività sismica, bel tempo per la maggior parte dell'anno. La possibile caduta di elementi missilistici sui paesi asiatici lascia una certa impronta sul lavoro del sito di prova. A Baikonur, è necessario definire con cura la traiettoria di volo in modo che le fasi esaurite non finiscano in aree residenziali e i missili non cadano nello spazio aereo cinese.
Il Cosmodromo di Svobodny, situato nell'Estremo Oriente, ha il posizionamento di maggior successo dei campi autunnali: cadono sull'oceano. Un altro spazioporto in cui puoi vedere spesso il lancio di un razzo è Plesetsk. Si trova a nord di tutti gli altri siti simili nel mondo ed è un luogo ideale per inviare veicoli in orbite polari.
Statistiche di lancio del razzo
In generale, dall'inizio del secolo, l'attività negli spazioporti del mondo è notevolmente diminuita. Se confrontiamo i due paesi leader in questo settore, gli Stati Uniti e la Russia, il primo produce annualmente un numero significativamente inferiore di lanci rispetto al secondo. Nel periodo dal 2004 al 2010 compreso, 102 razzi sono stati lanciati dagli spazioporti americani, che hanno completato con successo il loro compito. Inoltre, ci sono stati cinque lanci senza successo. Nel nostro paese, 166 partenze sono state completate con successo e otto si sono concluse con un incidente.
Tra i lanci falliti di dispositivi in Russia, spiccano gli incidenti Proton-M. Tra il 2010 e il 2014, a causa di tali guasti, non solo i veicoli di lancio sono andati persi, ma anche diversi satelliti russi e un dispositivo estraneo. Una situazione simile con uno dei più potenti veicoli di lancio non è passata inosservata: gli ufficiali sono stati licenziati,coinvolti nel verificarsi di questi fallimenti, iniziarono a essere sviluppati progetti per modernizzare l'industria spaziale del nostro paese.
Oggi, come 40-50 anni fa, le persone sono ancora interessate all'esplorazione spaziale. La fase attuale si distingue per la possibilità di una vera e propria cooperazione internazionale, implementata con successo nel progetto ISS. Tuttavia, molti punti richiedono perfezionamento, ammodernamento o revisione. Mi piacerebbe credere che con l'introduzione di nuove conoscenze e tecnologie, le statistiche sui lanci diventeranno sempre più gioiose.
