Hoje, qualquer lançamento de foguete que aparece nas notícias parece uma parte familiar da vida. O interesse por parte dos citadinos, via de regra, surge apenas quando se trata de projetos grandiosos para exploração espacial ou acidentes graves acontecem. No entanto, não faz muito tempo, no início da segunda metade do século passado, cada lançamento de foguete fazia o país inteiro congelar por um tempo, todos seguiam sucessos e acidentes. Foi também no início da era espacial nos Estados Unidos e depois em todos os países onde lançaram seus próprios programas de voos para as estrelas. Foram os sucessos e fracassos daqueles anos que lançaram as bases sobre as quais a ciência dos foguetes cresceu, e com ela os cosmódromos e dispositivos cada vez mais avançados. Em uma palavra, o foguete com sua história, características estruturais e estatísticas é digno de atenção.
Básico em poucas palavras
O veículo lançador é uma variante de um míssil balístico de múltiplos estágios cujao objetivo é lançar certas cargas no espaço sideral. Dependendo da missão do veículo lançado, o foguete pode colocá-lo em órbita geocêntrica ou dar aceleração para sair da zona de gravidade da Terra.
Na esmagadora maioria dos casos, o lançamento de um foguete ocorre a partir de sua posição vertical. Muito raramente, um tipo de lançamento aéreo é usado, quando o dispositivo é lançado pela primeira vez por uma aeronave ou outro dispositivo similar a uma certa altura e depois lançado.
Multi-estágio
Uma maneira de classificar os veículos lançadores é pelo número de estágios que eles contêm. Dispositivos que incluem apenas um desses níveis e são capazes de entregar uma carga útil no espaço hoje continuam sendo apenas um sonho de designers e engenheiros. O personagem principal nos portos espaciais do mundo é um aparelho de vários estágios. Na verdade, é uma série de mísseis conectados que são ligados em sequência durante o voo e desconectados após a conclusão de sua missão.
A necessidade de tal projeto está na dificuldade de vencer a gravidade. O foguete deve levantar seu próprio peso da superfície, que inclui principalmente toneladas de combustível e propulsão, bem como o peso da carga útil. Em termos percentuais, este último é apenas 1,5-2% da massa de lançamento do foguete. Desconectar etapas gastas em voo facilita as demais e torna o voo mais eficiente. Esta construção também tem um lado negativo: apresentarequisitos especiais para portos espaciais. Uma zona livre de pessoas é necessária onde os estágios gastos cairão.
Reutilizável
É claro que com este design, o booster não pode ser usado mais de uma vez. No entanto, os cientistas estão constantemente trabalhando na criação de tais projetos. Um foguete totalmente reutilizável não existe hoje devido à necessidade de usar altas tecnologias que ainda não estão disponíveis para as pessoas. No entanto, existe um programa implementado de um dispositivo parcialmente reutilizável - este é o ônibus espacial americano.
Deve-se notar que uma das razões pelas quais os desenvolvedores estão tentando criar um foguete reutilizável é o desejo de reduzir o custo de lançamento de veículos. No entanto, o Ônibus Espacial não trouxe os resultados esperados nesse sentido.
Primeiro lançamento de foguete
Se voltarmos à história da questão, então o aparecimento dos veículos de lançamento reais foi precedido pela criação de mísseis balísticos. Um deles, o alemão "V-2", foi usado pelos americanos para as primeiras tentativas de "alcançar" o espaço. Mesmo antes do fim da guerra, no início de 1944, foram realizados vários lançamentos verticais. O foguete atingiu uma altura de 188 km.
Resultados mais significativos foram alcançados cinco anos depois. Houve um lançamento de foguete nos Estados Unidos, no local de testes de White Sands. Consistia em dois estágios: foguetes V-2 e VAK-Kapral e conseguia atingir uma altura de 402 km.
Primeiro reforço
No entanto, 1957 é considerado o início da era espacial. Então o primeiro veículo de lançamento real em todos os sentidos, o Sputnik soviético, foi lançado. O lançamento foi feito no Cosmódromo de Baikonur. O foguete lidou com a tarefa com sucesso - lançou o primeiro satélite artificial da Terra em órbita.
O lançamento do foguete Sputnik e sua modificação Sputnik-3 foi realizado quatro vezes no total, três das quais foram bem sucedidas. Então, com base neste dispositivo, foi criada toda uma família de veículos lançadores, distinguidos por valores de potência aumentados e algumas outras características.
O lançamento de um foguete ao espaço, feito em 1957, foi um marco em muitos aspectos. Ele marcou o início de uma nova etapa na exploração humana do espaço circundante, realmente abriu a era espacial, apontou as possibilidades e limitações da tecnologia da época e também deu à URSS uma vantagem notável sobre a América na corrida espacial.
Palco moderno
Hoje, os lançadores russos Proton-M, o americano Delta-IV Heavy e o europeu Ariane-5 são considerados os mais poderosos. O lançamento de um foguete desse tipo permite lançar uma carga útil de até 25 toneladas em órbita baixa da Terra a uma altitude de 200 km. Esses dispositivos são capazes de transportar aproximadamente 6-10 toneladas para a órbita geoestacionária e 3-6 toneladas para a órbita geoestacionária.
Vale a pena parar nos lançadores Proton. Ele desempenhou um papel significativo na exploração espacial soviética e russa. Foi usado paraimplementação de diversos programas tripulados, inclusive para envio de módulos para a estação orbital Mir. Com sua ajuda, Zarya e Zvezda, os blocos mais importantes da ISS, foram entregues ao espaço. Apesar do fato de que nem todos os lançamentos recentes de foguetes desse tipo foram bem sucedidos, o Proton continua sendo o veículo de lançamento mais popular: aproximadamente 10-12 de seus lançamentos são feitos anualmente.
Colegas estrangeiras
"Ariane-5" é um análogo de "Proton". Este veículo lançador tem várias diferenças em relação ao russo, em particular, seu lançamento é muito mais caro, mas também possui uma grande capacidade de carga. O Ariane-5 é capaz de lançar dois satélites em órbita geo-intermediária ao mesmo tempo. Foi o lançamento de um foguete espacial desse tipo que deu início à missão da famosa sonda Rosetta, que após dez anos de voo se tornou um satélite do cometa Churyumov-Gerasimenko.
"Delta-IV" começou sua "carreira" em 2002. Uma de suas modificações, o Delta IV Heavy, segundo 2012, tinha a maior carga útil entre os lançadores do mundo.
Ingredientes do sucesso
O lançamento bem sucedido do foguete não se baseia apenas nas características técnicas ideais do aparelho. Muito depende da escolha do ponto de partida. A localização do espaçoporto desempenha um papel significativo no sucesso da missão do veículo lançador.
Os custos de energia para o lançamento de um satélite em órbita são reduzidos se seu ângulo de inclinação corresponder à latitude geográfica da área em que o lançamento é realizado. O mais importante é levar em conta esses parâmetros para lançamento de veículos entregues à órbita geoestacionária. O lugar perfeito para começarde tais foguetes é o equador. O desvio por grau do equador se traduz na necessidade de um aumento de velocidade de 100 m/s a mais. De acordo com este parâmetro, entre mais de 20 espaçoportos no mundo, a posição mais vantajosa é ocupada pelo europeu Kourou, localizado a uma latitude de 5º, o brasileiro Alcântara (2, 2º), bem como o Sea Launch, um espaçoporto flutuante que pode lançar foguetes diretamente do equador.
A direção importa
Outro ponto está relacionado à rotação do planeta. Os foguetes lançados do equador obtêm imediatamente uma velocidade impressionante em direção ao leste, que está conectada precisamente à rotação da Terra. A este respeito, todas as trajetórias de voo, como regra, são colocadas na direção leste. Israel não tem sorte nesse sentido. Ele tem que enviar mísseis para o oeste, fazendo esforços extras para superar a rotação da Terra, já que há estados hostis ao leste do país.
Soltar campo
Como já mencionado, estágios de foguetes gastos caem na Terra e, portanto, uma zona adequada deve estar localizada perto do cosmódromo. Uma ótima opção é o oceano. A maioria dos espaçoportos e, portanto, localizado na costa. Um bom exemplo é o Cabo Canaveral e o espaçoporto americano localizado aqui.
Locais de lançamento na Rússia
Os portos espaciais do nosso país foram criados durante a Guerra Fria e, portanto, não poderiam estar localizados no norte do Cáucaso ou no Extremo Oriente. O primeiro local de teste para lançamento de mísseis foi Baikonur, localizado no Cazaquistão. Há baixa atividade sísmica, bom clima na maior parte do ano. A possível queda de elementos de mísseis em países asiáticos deixa uma certa marca no trabalho do local de testes. Em Baikonur, é necessário traçar cuidadosamente a rota de voo para que os estágios gastos não acabem em áreas residenciais e os mísseis não caiam no espaço aéreo chinês.
O Cosmódromo de Svobodny, localizado no Extremo Oriente, tem a colocação mais bem-sucedida de campos de queda: eles caem no oceano. Outro espaçoporto onde você pode ver frequentemente o lançamento de um foguete é Plesetsk. Ele está localizado ao norte de todos os outros locais semelhantes no mundo e é o local ideal para enviar veículos em órbitas polares.
Estatísticas de lançamento de foguetes
Em geral, desde o início do século, a atividade nos espaçoportos do mundo caiu acentuadamente. Se compararmos os dois países líderes nesse setor, Estados Unidos e Rússia, o primeiro produz significativamente menos lançamentos anualmente do que o segundo. No período de 2004 a 2010 inclusive, 102 foguetes foram lançados dos espaçoportos da América, que completaram com sucesso sua tarefa. Além disso, houve cinco lançamentos malsucedidos. Em nosso país, 166 largadas foram concluídas com sucesso e oito terminaram em acidente.
Entre os lançamentos malsucedidos de dispositivos na Rússia, destacam-se os acidentes do Proton-M. Entre 2010 e 2014, como resultado de tais falhas, não apenas os veículos de lançamento foram perdidos, mas também vários satélites russos, além de um dispositivo estrangeiro. Uma situação semelhante com um dos veículos lançadores mais poderosos não passou despercebida: funcionários foram demitidos,envolvidos na ocorrência dessas falhas, começaram a ser desenvolvidos projetos para modernizar a indústria espacial do nosso país.
Hoje, como 40-50 anos atrás, as pessoas ainda estão interessadas na exploração espacial. O estágio atual se distingue pela possibilidade de cooperação internacional de pleno direito, que é implementada com sucesso no projeto ISS. No entanto, muitos pontos requerem refinamento, modernização ou revisão. Eu gostaria de acreditar que com a introdução de novos conhecimentos e tecnologias, as estatísticas de lançamento se tornarão cada vez mais alegres.
