Hoy, cualquier lanzamiento de cohete que aparece en las noticias parece una parte familiar de la vida. El interés por parte de la gente del pueblo, por regla general, surge solo cuando se trata de proyectos grandiosos para la exploración espacial o si ocurren accidentes graves. Sin embargo, no hace mucho, a principios de la segunda mitad del siglo pasado, cada lanzamiento de cohete hacía que todo el país se congelara por un tiempo, todos seguían éxitos y accidentes. Fue también al comienzo de la era espacial en Estados Unidos y luego en todos los países donde lanzaron sus propios programas de vuelos a las estrellas. Fueron los éxitos y fracasos de esos años los que sentaron las bases sobre las que creció la ciencia espacial, y con ella los cosmódromos y dispositivos cada vez más avanzados. En una palabra, el cohete con su historia, características estructurales y estadísticas es digno de atención.
Básico en pocas palabras
El vehículo de lanzamiento es una variante de un misil balístico multietapa cuyoel propósito es lanzar ciertos cargamentos al espacio exterior. Dependiendo de la misión del vehículo lanzado, el cohete puede ponerlo en una órbita geocéntrica o darle aceleración para salir de 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. En muy raras ocasiones, se utiliza un tipo de lanzamiento aéreo, cuando el dispositivo es lanzado primero por un avión u otro dispositivo similar a una altura determinada y luego lanzado.
Multietapa
Una forma de clasificar los vehículos de lanzamiento es por el número de etapas que contienen. Los dispositivos que incluyen solo uno de esos niveles y son capaces de entregar una carga útil al espacio hoy en día siguen siendo solo un sueño de diseñadores e ingenieros. El personaje principal en los puertos espaciales del mundo es un aparato de múltiples etapas. De hecho, es una serie de misiles conectados que se encienden en secuencia durante el vuelo y se desconectan después de completar su misión.
La necesidad de tal diseño radica en la dificultad de vencer la gravedad. El cohete debe levantar 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 de lanzamiento del cohete. Desconectar etapas gastadas en vuelo facilita el resto y hace que el vuelo sea más eficiente. Esta construcción también tiene un inconveniente: presentaRequisitos especiales para puertos espaciales. Se necesita una zona libre de personas donde caerán las etapas gastadas.
Reutilizable
Está claro que con este diseño, el refuerzo no se puede usar más de una vez. Sin embargo, los científicos trabajan constantemente en la creación de tales proyectos. Hoy en día no existe un cohete totalmente reutilizable debido a la necesidad de utilizar altas tecnologías que aún no están al alcance de las personas. Sin embargo, hay un programa implementado de un dispositivo parcialmente reutilizable: este es el transbordador espacial estadounidense.
Cabe señalar que una de las razones por las que los desarrolladores intentan crear un cohete reutilizable es el deseo de reducir el costo de los vehículos de lanzamiento. Sin embargo, el transbordador espacial no trajo los resultados esperados en este sentido.
Lanzamiento del primer cohete
Si volvemos a la historia del problema, la aparición de los vehículos de lanzamiento reales 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 altura de 188 km.
Se lograron resultados más significativos cinco años después. Hubo un lanzamiento de cohetes en los Estados Unidos, en el sitio de prueba de White Sands. Consistía en dos etapas: cohetes V-2 y VAK-Kapral y podía alcanzar una altura de 402 km.
Primer refuerzo
Sin embargo, 1957 se considera el comienzo de la era espacial. Luego se lanzó 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: puso en órbita el primer satélite artificial de la Tierra.
El lanzamiento del cohete Sputnik y su modificación Sputnik-3 se llevó a cabo cuatro veces en total, tres de las cuales fueron exitosas. Luego, sobre la base de este dispositivo, se creó toda una familia de vehículos de lanzamiento, que se distinguen por valores de potencia aumentados y algunas otras características.
El lanzamiento de un cohete al espacio, realizado en 1957, fue un hito en muchos aspectos. Marcó el comienzo de una nueva etapa en la exploración humana del espacio circundante, en realidad abrió la era espacial, señaló las posibilidades y limitaciones de la tecnología de ese momento y también le dio a la URSS una ventaja notable sobre Estados Unidos en la carrera espacial.
Etapa moderna
Hoy en día, los vehículos de lanzamiento Proton-M de fabricación rusa, el Delta-IV Heavy estadounidense y el Ariane-5 europeo se consideran los más poderosos. El lanzamiento de un cohete de este tipo permite lanzar una carga útil de hasta 25 toneladas en órbita terrestre baja a una altitud de 200 km. Dichos dispositivos son capaces de transportar aproximadamente de 6 a 10 toneladas a la órbita geoestacionaria y de 3 a 6 toneladas a la órbita geoestacionaria.
Vale la pena detenerse en los vehículos de lanzamiento de Protones. Desempeñó un papel importante en la exploración espacial soviética y rusa. fue usado paraimplementación de varios programas tripulados, incluso para enviar módulos a la estación orbital Mir. Con su ayuda, Zarya y Zvezda, los bloques más importantes de la ISS, fueron enviados al espacio. A pesar de que no todos los lanzamientos recientes de cohetes de este tipo han tenido éxito, Proton sigue siendo el vehículo de lanzamiento más popular: aproximadamente 10-12 de sus lanzamientos se realizan anualmente.
Compañeros extranjeros
"Ariane-5" es un análogo de "Proton". Este vehículo de lanzamiento tiene varias diferencias con el ruso, en particular, su lanzamiento es mucho más costoso, pero también tiene una gran capacidad de carga. Ariane-5 es capaz de lanzar dos satélites en órbita geointermedia a la vez. Fue el lanzamiento de un cohete espacial de este tipo lo que supuso el comienzo de la misión de la famosa sonda Rosetta, que tras diez años de vuelo se convirtió en satélite del cometa Churyumov-Gerasimenko.
"Delta-IV" comenzó su "carrera" en 2002. Una de sus modificaciones, Delta IV Heavy, según 2012, tenía la mayor carga útil entre los vehículos de lanzamiento del mundo.
Ingredientes del éxito
El lanzamiento exitoso de un cohete se basa no solo en las características técnicas ideales del aparato. Mucho depende de la elección del punto de partida. La ubicación del puerto espacial juega un papel importante en el éxito de la misión del vehículo de lanzamiento.
Los costes energéticos para poner en órbita un satélite se reducen si su ángulo de inclinación se corresponde con la latitud geográfica de la zona en la que se realiza el lanzamiento. Lo más importante es tener en cuenta estos parámetros para lanzar vehículos entregados a la órbita geoestacionaria. El lugar perfecto para empezarde tales cohetes es el ecuador. La desviación por grado del ecuador se traduce en la necesidad de un aumento de velocidad de 100 m/s más. Según este parámetro, entre más de 20 puertos espaciales en el mundo, la posición más ventajosa la ocupan el Kourou europeo, ubicado en una latitud de 5º, el Alcántara brasileño (2, 2º), así como Sea Launch, un puerto espacial flotante. que puede lanzar cohetes directamente desde el ecuador.
La dirección importa
Otro punto está relacionado con la rotación del planeta. Los cohetes lanzados desde el ecuador adquieren inmediatamente una velocidad bastante impresionante hacia el este, lo que está relacionado precisamente con la rotación de la Tierra. En este sentido, todas las rutas de vuelo, por regla general, se colocan en dirección este. Israel tiene mala suerte en este sentido. Tiene que enviar misiles al oeste, haciendo un esfuerzo extra para superar la rotación de la tierra, ya que hay estados hostiles al este del país.
Soltar campo
Como ya se mencionó, las etapas gastadas de los cohetes caen a la Tierra y, por lo tanto, se debe ubicar una zona adecuada cerca del cosmódromo. Una gran opción es el océano. La mayoría de los puertos espaciales y, por lo tanto, se encuentran en la costa. Un buen ejemplo es Cabo Cañaveral y el puerto espacial estadounidense ubicado aquí.
Lugares de lanzamiento en Rusia
Los puertos espaciales de nuestro país se crearon durante la Guerra Fría y, por lo tanto, no podían ubicarse en el norte del Cáucaso ni en el Lejano Oriente. El primer sitio de prueba para el lanzamiento de misiles fue Baikonur, ubicado en Kazajstán. Hay baja actividad sísmica, buen clima la mayor parte del año. La posible caída de elementos misilísticos sobre países asiáticos deja cierta huella en el trabajo del sitio de pruebas. En Baikonur, es necesario diseñar cuidadosamente la ruta de vuelo para que las etapas gastadas no terminen en áreas residenciales y los misiles no caigan en el espacio aéreo chino.
El cosmódromo de Svobodny, ubicado en el Lejano Oriente, tiene la colocación más exitosa de campos de otoño: caen sobre el océano. Otro puerto espacial donde a menudo se puede ver el lanzamiento de un cohete es Plesetsk. Está ubicado al norte de todos los demás sitios similares en el mundo y es un lugar ideal para enviar vehículos a órbitas polares.
Estadísticas de lanzamiento de cohetes
En general, desde principios de siglo, la actividad en los puertos espaciales del mundo ha disminuido notablemente. Si comparamos los dos países líderes en esta industria, Estados Unidos y Rusia, entonces el primero produce anualmente significativamente menos lanzamientos que el segundo. En el período de 2004 a 2010 inclusive, se lanzaron 102 cohetes desde los puertos espaciales de América, que cumplieron con éxito su tarea. Además, hubo cinco lanzamientos fallidos. En nuestro país se completaron con éxito 166 arranques y ocho terminaron en accidente.
Entre los lanzamientos fallidos de dispositivos en Rusia destacan los accidentes del Proton-M. Entre 2010 y 2014, como resultado de tales fallas, no solo se perdieron los vehículos de lanzamiento, sino también varios satélites rusos, así como un dispositivo extranjero. Una situación similar con uno de los vehículos de lanzamiento más potentes no pasó desapercibida: los funcionarios fueron despedidos,involucrados en la ocurrencia de estas fallas, comenzaron a desarrollarse proyectos para modernizar la industria espacial de nuestro país.
Hoy, como hace 40 o 50 años, la gente sigue interesada en la exploración espacial. La etapa actual se distingue por la posibilidad de una cooperación internacional completa, que se implementa con éxito en el proyecto ISS. Sin embargo, muchos puntos requieren refinamiento, modernización o revisión. Me gustaría creer que con la introducción de nuevos conocimientos y tecnologías, las estadísticas de lanzamiento serán cada vez más alegres.
