Hoy en día, cualquier lanzamiento de un cohete cubierto en las noticias parece una parte familiar de la vida. El interés por parte de los habitantes, por regla general, surge solo cuando se trata de proyectos grandiosos de exploración espacial o de accidentes graves. Sin embargo, no hace mucho tiempo, a principios de la segunda mitad del siglo pasado, cada lanzamiento de un cohete hacía que todo el país se congelara por un tiempo, y todos siguieron sus éxitos y accidentes. También fue al comienzo de la era espacial en los Estados Unidos y luego en todos los países donde lanzaron sus propios programas de vuelos a las estrellas. Fueron los éxitos y los fracasos de esos años los que sentaron las bases sobre las cuales creció la ciencia de los cohetes, y con ello los cosmodromos y los vehículos cada vez más sofisticados. En una palabra, un cohete con su historia, características estructurales y estadísticas es digno de atención.
Lo principal en pocas palabras
El vehículo de lanzamiento es una variante de un misil balístico de múltiples etapas, cuyo propósito es lanzar ciertas cargas al espacio exterior. Dependiendo de la misión del vehículo lanzado, un cohete puede ponerlo en una órbita geocéntrica o acelerar para abandonar la zona de gravedad de la Tierra.
En la gran mayoría de los casos, el lanzamiento de un cohete se produce desde su posición vertical. Es muy raro usar un tipo de arranque por aire, cuando el dispositivo es entregado por primera vez por un avión u otro dispositivo similar a cierta altura, y luego se inicia.
Multietapa
Una de las formas de clasificar los vehículos de lanzamiento es por la cantidad de pasos incluidos en su composición. Los dispositivos que incluyen solo uno de esos niveles y son capaces de entregar carga útil al espacio al mismo tiempo, hoy en día siguen siendo solo el sueño de diseñadores e ingenieros. El personaje principal en los cosmodromes del mundo es un dispositivo de múltiples etapas. De hecho, representa varios misiles conectados que se conectan en serie durante el vuelo y se desconectan después de completar su misión.
La necesidad de tal diseño radica en la dificultad de superar la gravedad. El cohete debería arrancar su propio peso de la superficie, que incluye principalmente toneladas de combustible y propulsión, así como el peso de la carga útil. En términos porcentuales, este último es solo el 1.5-2% de la masa inicial del cohete. Desconectar las etapas gastadas en vuelo hace que sea más fácil para las restantes y hace que el vuelo sea más eficiente. Un diseño similar tiene un inconveniente: exige exigencias especiales a los puertos espaciales. Se necesita una zona libre de personas donde caerán los pasos gastados.
Reutilizable
Está claro que con este diseño, el vehículo de lanzamiento no puede usarse más de una vez. Sin embargo, los científicos trabajan constantemente en la creación de tales proyectos. Un cohete totalmente reutilizable hoy en día no existe debido a la necesidad de alta tecnología, hasta ahora inaccesible para las personas. Sin embargo, hay un programa realizado de una nave espacial parcialmente reutilizable: este es el Transbordador espacial estadounidense.
Cabe señalar que una de las razones por las cuales los desarrolladores están tratando de crear un cohete reutilizable es el deseo de reducir el costo de lanzamiento de vehículos. Sin embargo, el "Transbordador espacial" no trajo los resultados esperados en este sentido.
Primer lanzamiento de cohete
Si volvemos a la historia del problema, la aparición de vehículos de lanzamiento propiamente dicha fue precedida por la creación de misiles balísticos. Uno de ellos, el "V-2" alemán, fue utilizado por los estadounidenses para los primeros intentos de "llegar" al espacio. Incluso antes del final de la guerra, a principios de 1944, se llevaron a cabo varios lanzamientos verticales. El cohete alcanzó una altitud de 188 km.
Se lograron resultados más significativos después de cinco años. Hubo un lanzamiento de cohete en los Estados Unidos, en el campo de entrenamiento de White Sands. Consistió en dos pasos: los misiles V-2 y VAK-Corporal y pudo alcanzar una altitud de 402 km.
Primer refuerzo
Sin embargo, el año 1957 se considera el comienzo de la era espacial. Entonces comenzó el primer vehículo de lanzamiento real en todos los sentidos, el Sputnik soviético. El lanzamiento se realizó en el cosmódromo de Baikonur. El cohete hizo frente con éxito a la tarea: lanzó el primer satélite artificial de la Tierra en órbita.
El cohete Sputnik y su cohete Sputnik-3 se lanzaron cuatro veces en total, tres de los cuales fueron exitosos. Luego, sobre la base de este dispositivo, se creó una familia completa de vehículos de lanzamiento, caracterizada por valores de potencia incrementados y algunas otras características.
El lanzamiento de un cohete al espacio, realizado en 1957, fue un evento histórico en muchos aspectos. Marcó el comienzo de una nueva etapa en el desarrollo del entorno humano, en realidad abrió la era espacial, señaló las posibilidades y limitaciones de la tecnología de la época, y también le dio a la URSS una ventaja notable sobre Estados Unidos en la carrera espacial.
Escenario moderno
Hoy, los vehículos de lanzamiento Proton-M de producción rusa, el estadounidense Delta-IV Heavy y el europeo Arian-5 son considerados los más poderosos. El lanzamiento de un cohete de este tipo permite poner en órbita cercana a la Tierra, que se encuentra a una altitud de 200 km, una carga útil de hasta 25 toneladas. Dichos dispositivos son capaces de entregar alrededor de 6-10 toneladas a la órbita geo-intermedia y 3-6 toneladas a la órbita geoestacionaria.
Vale la pena detenerse en los vehículos de lanzamiento de protones. En la exploración espacial soviética y rusa, jugó un papel importante. Se utilizó para implementar varios programas tripulados, incluido el envío de módulos a la estación orbital Mir. Con su ayuda, "Dawn" y "Star", los bloques más importantes de la ISS, fueron entregados al espacio. A pesar del hecho de que no todos los lanzamientos recientes de misiles de este tipo fueron exitosos, Proton sigue siendo el vehículo de lanzamiento más popular: se realizan aproximadamente 10-12 lanzamientos anualmente.
Colegas extranjeros
Arian-5 es un análogo de Proton. Este refuerzo tiene una serie de diferencias con el ruso, en particular, su lanzamiento es mucho más costoso, pero también tiene una mayor capacidad de carga. "Arian-5" es capaz de lanzar dos satélites a la vez en la órbita geo-intermedia. El lanzamiento de este tipo de cohete espacial fue el comienzo de la misión de la famosa sonda Rosetta, que, después de diez años de vuelo, se convirtió en el satélite del cometa Churyumov-Gerasimenko.
Delta IV comenzó su "carrera" en 2002. Una de sus modificaciones, Delta IV Heavy, según datos de 2012, tenía la mayor carga útil entre los vehículos de lanzamiento en el mundo.
Componentes del éxito
El lanzamiento exitoso de un cohete se basa no solo en las características técnicas ideales del dispositivo. Mucho depende de la elección del lugar de partida. La ubicación del puerto espacial juega un papel importante en el éxito de la misión del vehículo lanzado.
El consumo de energía para poner un satélite en órbita se reduce si el ángulo de su inclinación corresponde a la latitud geográfica del terreno en el que tiene lugar el lanzamiento. La consideración más importante de estos parámetros es lanzar los vehículos entregados a la órbita geoestacionaria. Un lugar ideal para lanzar tales misiles es el ecuador. La desviación en un grado del ecuador da como resultado la necesidad de establecer una velocidad de 100 m / s más. De acuerdo con este parámetro, entre los más de 20 cosmodromos en el mundo, el Kourou europeo, ubicado en una latitud de 5º, Alcantara brasileña (2.2º), así como Sea Launch, un cosmodromo flotante que tiene la capacidad de lanzar cohetes directamente desde el ecuador, ocupan la posición más favorable.
La dirección importa
Otro punto asociado con la rotación del planeta. Los cohetes que parten del ecuador reciben inmediatamente una velocidad impresionante hacia el este, que está conectada precisamente con la rotación de la Tierra. En este sentido, todas las rutas de vuelo, como regla, se colocan hacia el este. Israel no tiene suerte a este respecto. Tiene que enviar misiles al oeste, haciendo esfuerzos adicionales para superar la rotación de la Tierra, porque los estados hostiles se encuentran al este del país.
Campo de otoño
Como ya se mencionó, las etapas del cohete gastado caen a la Tierra y, por lo tanto, una zona adecuada debe ubicarse al lado del cosmodromo. Una gran opción es el océano. Por lo tanto, la mayoría de los cosmodromos se encuentran en la costa. Un buen ejemplo es Cabo Cañaveral y el puerto espacial estadounidense ubicado aquí.
Sitios de lanzamiento rusos
Los cosmodromos de nuestro país se crearon durante la Guerra Fría y, por lo tanto, no pudieron desplegarse en el Cáucaso del Norte o el Lejano Oriente. El primer campo de pruebas para lanzar misiles fue Baikonur, ubicado en Kazajstán. Hay poca actividad sísmica, buen clima durante la mayor parte del año. La posible caída de elementos de misiles en los países asiáticos deja una cierta huella en el funcionamiento del vertedero. En Baikonur, es necesario establecer cuidadosamente la ruta de vuelo para que los pasos trabajados no terminen en áreas residenciales y los misiles no entren en el espacio aéreo de China.
El cosmódromo de Svobodny, ubicado en el Lejano Oriente, tiene la ubicación más exitosa de los campos de otoño: caen en el océano. Otro puerto espacial donde a menudo se puede ver el lanzamiento de un cohete es Plesetsk. Se encuentra al norte de todos los demás sitios mundiales similares y es un lugar ideal para enviar vehículos a órbitas polares.
