Космос туннелдери жана башындагы темир же Восточный космодромунун эмне кереги бар

2024 Автор: Seth Attwood | [email protected]. Акыркы өзгөртүү: 2023-12-16 16:10

Өткөн күнү мени «Восточный» космодромунан биринчи учурууга арналган РИА Новости инфографикасынан сурашты. Жана материалдын форматындагы чектөөлөрдөн улам бир чоң жөнөкөйлөтүү болот. Чындыгында бизге «Восточный» космодромунун кереги жок, анткени жарандык учуулардын көбү Байконур космодромунан ишке ашат.

Бирок анын бизге эмне кереги бар экенин түшүндүрүү үчүн биз эмне үчүн космостук кеменин орбитасын туннелге салыштырууга болорун, ошондой эле асмандан кандай «темир» түшөрүн, кимге түшөрүн түшүндүрүшүбүз керек болот.

Асмандагы туннель

Орбиталык кыймылдын физикасы толугу менен карама-каршы келет. Тескерисинче, бул карапайым адам элестеткенге карама-каршы келет. Ал тургай, реализмге умтулган жакшы тасмалар спутниктердин жана космостук кемелердин учуп жүргөнү жөнүндө такыр туура эмес түшүнүк берет. Хабблдан Эл аралык космос станциясына, андан кийин Кытай станциясына атактуу учкан "Гравитация" эсиңиздеби? Орбиталык бийиктиктеги айырманы жокко чыгарган күндө да, орбиталык кыймылдын бир параметри мындай учуулардын эң кичинекей мүмкүнчүлүктөрүн да жок кылат. Бул параметр "орбиталык жантаюу" деп аталат.

Орбитанын эңкейиши спутниктин орбитасынын тегиздиги менен экватордун тегиздигинин ортосундагы бурч (Жер спутниги үчүн)

Мисалы, "Гравитация" үчүн сүрөт мындай болот:

Ал эми орбиталардын тегиздиктеринин такыр дал келбегендиги көйгөй эмес. Чыныгы кыйынчылык төмөнкү тегерек орбита үчүн (жана Хаббл, ISS, Тиангонг жана башка спутниктердин массасы төмөн тегерек орбита болуп саналат), жантаюунун өзгөрүшү өтө кымбатка турат. Орбитаны 45° «айлантуу» үчүн, ылдамдыгыбызды болжол менен 8 км/сек.га өзгөртүүгө туура келет, бул орбитага кирүү үчүн керектүү өлчөмдө. Ал эми ылдамдыкты өзгөртүү күйүүчү майды ысырап кылуу жана этаптарды калыбына келтирүү. Башкача айтканда, массасы 300 тонна болгон ракета орбитага 7 тоннаны чыгарса, жантаюу 45° өзгөргөндөн кийин 150 килограмм гана калат. Чынында, ар бир орбиталык аппарат көзгө көрүнбөгөн туннелдин ичинде учат, анын диаметри ылдамдыгын өзгөртүү мүмкүнчүлүгүнө жараша болот. Ошондуктан, спутниктерди учуруп жатканда, аларды дароо каалаган жантайыкка жеткирүүгө аракет кылышат.

Соккон жолдор

Учурдагы орбиталар үчүн кандай жантаюу колдонулат? Азыр Жердин орбитасында көптөгөн спутниктер бар:

Эгер жакшылап карасаңыз, кээ бир орбиталардагы спутниктер дагы көп экенин көрүүгө болот. Бул жерде спутниктердин Жерге салыштырмалуу кыймылын көрсөткөн сүрөт:

Геостационардык орбита (жашыл). Бул тегерек орбита, бийиктиги 36 000 км, жантаюусу 0°. Андагы спутник жер бетиндеги бир чекиттин үстүндө жайгашкан, ошондуктан, сүрөттө туура геостационардык орбита жашыл чекит менен көрсөтүлгөн. Жашыл илмек - бул туура эмес спутник же күйүүчү май жок. Геостационардык орбита айдын тынчсыздандырган таасири астында, жана сиз ордунда калуу үчүн күйүүчү май коротуу керек. Бул орбитада телекоммуникация спутниктери жайгашкан, алар рентабелдүү, андыктан ансыз деле бош орундарды табуу кыйын.

ГЛОНАС / GPS орбиталары (көк жана кызыл). Бул орбиталар болжол менен 20 000 километр бийиктикке жана 60 ° жакын жантаюуга ээ. Аты айтып тургандай, алар навигациялык спутниктерди алып жүрүшөт.

Полярдык орбиталар (Сары). Бул орбиталар 90 ° аймакта жантайыңкы жана бийиктиги, адатта, 1000 км ашпайт. Бул учурда спутник ар бир революцияда уюлдардын үстүнөн учуп өтөт жана Жердин бүткүл аймагын көрөт. Мындай орбиталардын өзүнчө түрчөлөрү болуп 600-800 км бийиктиктеги жана жантаюусу 98° болгон күн менен синхрондуу орбиталар саналат, мында спутниктер болжол менен бир эле жергиликтүү убакытта Жердин ар кайсы бөлүктөрүнүн үстүнөн учушат. Бул орбиталар метеорологиялык, картографиялык жана чалгындоо спутниктерине суроо-талапка ээ.

Мындан тышкары, 450 км бийиктикте жана 51,6 ° жантаюу менен ISS орбитасын белгилей кетүү керек.

Жансыз география

Макул, маанайларды аныктадык, дейт окурман. Жана космодром кайда? Чындыгында мындай жагымсыз физикалык мыйзам бар:

Орбитанын алгачкы жантайышы космодромдун кеңдигинен кем болушу мүмкүн эмес

Эмнеге андай? Жердин картасына спутниктин траекториясын тартсак баары айкыныраак болот:

Эгерде биз Байконурдан баштап чыгышты карай ылдамдай баштасак, анда Байконур кеңдигинин жантайышы менен орбитаны алабыз, 45° (кызыл). Эгерде түндүк-чыгыш тарапка ылдамдай баштасак, анда орбитанын эң түндүк чекити Байконурдун түндүгүндө болот, башкача айтканда, эңкейиш чоңураак (сары) болот. Эгер биз алдаганга аракет кылып, түштүк-чыгышка карай ылдамдата баштасак, анда пайда болгон орбитада Байконурдун түндүгүндөгү эң түндүк чекит жана дагы бир жолу чоңураак эңкейиш (көк) болот.

Бирок мындай орбита физикалык жактан мүмкүн эмес, анткени ал Жердин массасынын борборунан өтпөйт. Тагыраак айтканда, мотору өчүк менен учууга мүмкүн эмес. Мындай орбитада кыймылдаткыч иштеп турганда бир канча убакыт болушу мүмкүн, бирок күйүүчү май абдан тез бүтөт.

Ошентип, эгерде биз спутниктерди экватордон эмес, геостационардык орбитага чыгарууну кааласак, анда биз кандайдыр бир жол менен орбитанын жантайышын калыбына келтиришибиз керек, күйүүчү май керектелет. Дал ушул чыгымдар эмне үчүн ошол эле «Союз-2.1а» ракетасы экваторго жакын жердеги Куру космодромунан спутниктерди геостационардык орбитага ийгиликтүү чыгарып, бирок Байконурдан бул милдеттерди аткаруу үчүн колдонулбай жатканын түшүндүрөт.

Россия түндүк өлкө болуп саналат. Ал эми спутниктерди 63° кеңдикте жайгашкан Плесецктен полярдык жана ГЛОНАСС орбиталарына аман-эсен чыгаруу мүмкүн болсо, геостационардык орбита үчүн космодром канчалык түштүктө жайгашкан болсо, ошончолук жакшы. Ал эми бул жерде экинчи маселе күчүнө кирет - ар бир аймак космодром үчүн ылайыктуу эмес.

Кумполго кадам таштаңыз

Бардык заманбап ракеталар спутникти учуруп жатканда Жерге түшкөн этаптарды жана мурундун бурчтарын түшүрүшөт. Эгер кырсык болгон жер башка өлкөдө болсо, ар бир учуруу үчүн ал өлкө менен сүйлөшүүгө туура келет. Ошондуктан, мисалы, Байконур космодромунун минималдуу эңкейиши 45° эмес, 51°, анткени антпесе экинчи этап Кытайга түшөт:

Ал эми биринчи этап түшкөн жерде Казакстан менен сүйлөшүүлөрдү жүргүзүп, ал жерлерди пайдалануу үчүн акча төлөш керек. Кээде көйгөйлөр жаралып, спутниктерди учуруу кечеңдеп калат. Күздүн аймактары абдан чоң ажыратылышы керек:

Ал эми Россиянын европалык бөлүгүндө космодром үчүн жакшы жерлер жок. Мен карталар менен ойнодум, Кавказда сиз Моздок аймагынан качууга аракет кылсаңыз болот, бирок ошондо да экинчи этаптар Казакстанга түшүп калбашы үчүн аракет кылышыңыз керек. Эгер Крымдан ракета учура турган болсоңуз, анда биринчи этап Ростов-на-Донуга жакын жайгашкан калктуу аймактарга түшүп, экинчи этап кайрадан Казакстанга түшүүгө умтулат. Бул эки вариантта тең инфраструктуралык көйгөйлөрдү эске албаганда. Ушунун фонунда сиз АКШнын космодромдоруна болгон ыктарды карап, физика менен географиянын жүрөксүздүгүнө өкүнөсүз.

Бирок бизде чыгыш жээгибиз да бар. Ал эми, эгерде биз ал жерге космодромду жайгаштырсак, анда эң талап кылынган эңкейиштер үчүн пайдаланылган этаптардын кулашы үчүн алыскы аймактарды табууга болот: 51, 6 ° (МКС жана геостационардык орбитага), 64, 8 ° (ГЛОНАСС)., кээ бир Жерди сезүүчү спутниктери), 98 ° (полярдык орбитага).

Дагы бир жолу тезис

«Восточный» космодрому бизге пайдалуу жүктөрдү геостационардык орбитага жана МКСга башка өлкөлөр менен координациялоонун жана четтетүү аймактарын пайдалануу үчүн акы төлөбөстөн чыгарууга мүмкүндүк берет. Ал өлкөнүн түштүк бөлүгүндө жайгашкан жана Байконурдан кем эмес баштапкы орбиталык эңкейүүнү камсыз кылат. Байконурда жаңы «Ангара» ракетасы үчүн учуруу комплексин куруу акылга сыйбайт (дагы бир жолу учурууларды жана кыйроо аймактарын координациялоо), бирок «Восточныйдан» кем эмес пайдалуу жүктү берет.

Жакшы кичинекей нерсе: Курудагыдай тейлөөчү мунарасы бар жаңы учуруу комплекси батыштагы пайдалуу жүктөрдү учурууга мүмкүндүк берет, алар ракетага тик абалда орнотулушу керек.

Бонус дагы инфраструктураны өнүктүрүү, аймакты, илим шаарын өнүктүрүүгө түрткү жана башкалар.

UPD: инфографика чыкты. Өкүнүчтүүсү, спутниктердин жайгашуусун кайра чийүүгө үлгүрбөй калдык. Дагы эле абдан кыска, биз бул жерде эмне жазылганын түшүндүрүүгө аракет кылдык. Менин оюмча, жакшы болуп чыкты.