Kosmik tunellər və başındakı dəmir və ya Vostochnı kosmodromuna niyə ehtiyacımız var

2024 Müəllif: Seth Attwood | [email protected]. Son dəyişdirildi: 2023-12-16 15:57

Ötən gün məndən RİA Novosti-nin Vostoçnı kosmodromundan ilk buraxılışa həsr olunmuş infoqrafikasına müraciət etməyimi istədilər. Və materialın formatının məhdudiyyətləri səbəbindən bir böyük sadələşdirmə olacaq. Əslində, bizə Vostochnı kosmodromuna ehtiyac yoxdur, çünki mülki buraxılışların əksəriyyəti Baykonur kosmodromundan həyata keçirilir.

Ancaq bunun bizə nə üçün lazım olduğunu izah etmək üçün kosmik gəminin orbitinin niyə tunellə müqayisə oluna biləcəyini, həmçinin göydən hansı “dəmir”in düşdüyünü, kimin üzərinə düşdüyünü izah etməli olacağıq.

Göydə tunel

Orbital hərəkətin fizikası tamamilə əks-intuitivdir. Daha doğrusu, adi bir insanın təsəvvür etdiyinin əksidir. Hətta realizmə can atan yaxşı filmlər də peyklərin və kosmik gəmilərin necə uçduğu barədə tamamilə yanlış fikir verir. Məşhur olaraq Hubble-dan ISS-ə, sonra Çin stansiyasına uçan "Gravity" yadınızdadır? Orbital hündürlüklər arasındakı fərqi aradan qaldırsaq belə, orbital hərəkətin bir parametri belə uçuşların ən kiçik şansını belə öldürür. Bu parametr "orbital meyl" adlanır.

Orbit meylipeykin orbitinin müstəvisi ilə ekvatorun müstəvisi arasındakı bucaqdır (Yer peyki üçün)

Məsələn, "Gravity" vəziyyətində şəkil belə olacaq:

Orbitlərin müstəvilərinin heç üst-üstə düşməməsi isə problem deyil. Əsl problem ondadır ki, aşağı dairəvi orbit üçün (və Hubble, ISS, Tiangong və digər peyklərin kütləsi aşağı dairəvi orbitdir) meylin dəyişməsi çox baha başa gəlir. Orbiti 45 ° "fırlatmaq" üçün sürətimizi orbitə daxil olmaq üçün lazım olan qədər, təxminən 8 km / s dəyişdirməli olacağıq. Sürəti dəyişdirmək isə yanacaq itkisi və mərhələlərin yenidən qurulmasıdır. Yəni, kütləsi 300 ton olan bir raket orbitə 7 ton çıxarsa, mailliyi 45 ° dəyişdirdikdən sonra cəmi 150 kiloqram qalacaq. Əslində, hər bir orbiter görünməz tunelin içərisində uçur, diametri onun sürətini dəyişdirmək qabiliyyətindən asılıdır. Buna görə də peykləri orbitə çıxararkən onları dərhal istədikləri meylə çatdırmağa çalışırlar.

Döyülmüş yollar

Mövcud orbitlər üçün hansı meyl istifadə olunur? Hazırda Yerin orbitində bir çox peyk var:

Diqqətlə baxsanız, bəzi orbitlərdə daha çox peyk olduğunu görə bilərsiniz. Peyklərin Yerə nisbətən hərəkətini göstərən şəkil:

Geostasionar orbit (yaşıl). Hündürlüyü 36.000 km və mailliyi 0 ° olan dairəvi orbitdir. Üzərindəki peyk yer səthində bir nöqtənin üstündə yerləşir, buna görə də şəkildəki düzgün geostasionar orbit yaşıl nöqtə ilə göstərilir. Yaşıl döngələr nasaz peyklərdir və ya yanacaq bitmişdir. Geostasionar orbit ayın narahatedici təsiri altındadır və sadəcə yerində qalmaq üçün yanacaq sərf etməlisiniz. Bu orbitdə sərfəli olan telekommunikasiya peykləri yerləşir, ona görə də onsuz da orada boş yerləri tapmaq çətindir.

GLONAS / GPS orbitləri (mavi və qırmızı). Bu orbitlər təqribən 20.000 kilometr yüksəkliyə və 60 ° mailliyə malikdir. Adından da göründüyü kimi, naviqasiya peykləri daşıyırlar.

Qütb orbitləri (sarı). Bu orbitlər 90 ° bölgədə meyllidir və hündürlük adətən 1000 km-dən çox deyil. Bu halda peyk hər inqilabda qütblər üzərində uçacaq və Yerin bütün ərazisini görəcək. Belə orbitlərin ayrı bir alt növü 600-800 km hündürlükdə və 98 ° meylli günəş sinxron orbitləridir, burada peyklər təxminən eyni yerli vaxtda Yerin müxtəlif hissələri üzərində uçur. Bu orbitlər meteoroloji, xəritəçəkmə və kəşfiyyat peykləri üçün tələbatdır.

Bundan əlavə, 450 km yüksəklikdə və 51,6 ° meylli ISS orbitini qeyd etmək lazımdır.

Ürəksiz coğrafiya

Yaxşı, yaxşı, əhval-ruhiyyəni anladıq, oxucu deyəcək. Və kosmodrom haradadır? Fakt budur ki, belə bir xoşagəlməz fiziki qanun var:

Orbitin ilkin meyli kosmodromun enindən az ola bilməz

Niyə belədir? Yerin xəritəsində peykin trayektoriyasını çəksək, hər şey daha aydın olur:

Əgər biz Baykonurdan başlayaraq şərqə doğru sürətlənməyə başlasaq, onda Baykonur eninin meyli 45 ° (qırmızı) olan bir orbit alırıq. Əgər şimal-şərqə sürətlənməyə başlasaq, o zaman orbitin ən şimal nöqtəsi Baykonurun şimalında olacaq, yəni meyl daha böyük (sarı) olacaq. Aldatmağa və cənub-şərqə sürətlənməyə çalışsaq, nəticədə ortaya çıxan orbit hələ də Baykonurun şimalındakı ən şimal nöqtəsinə və yenə də daha böyük bir meylə (mavi) sahib olacaq.

Lakin belə bir orbit fiziki cəhətdən mümkün deyil, çünki o, Yerin kütlə mərkəzindən keçmir. Daha dəqiq desək, mühərriki söndürməklə uçmaq mümkün deyil. Mühərrik işləyərkən bir müddət belə bir orbitdə ola bilərsiniz, lakin yanacaq çox tez tükənəcək.

Beləliklə, əgər peykləri ekvatordan deyil, geostasionar orbitə çıxarmaq istəyiriksə, yanacaq sərf edərək orbitin meylini birtəhər sıfırlamalıyıq. Məhz bu xərclər eyni Soyuz-2.1a raketinin ekvator yaxınlığındakı Kuru kosmodromundan peykləri geostasionar orbitə uğurla çıxardığını, lakin Baykonurdan bu vəzifələr üçün istifadə edilmədiyini izah edir.

Rusiya şimal ölkəsidir. Peyklər 63 ° enlikdə yerləşən Plesetskdən qütb və QLONASS orbitlərinə təhlükəsiz buraxıla bilsələr, geostasionar orbit üçün kosmodrom nə qədər cənubda yerləşsə, bir o qədər yaxşıdır. Və burada ikinci problem qüvvəyə minir - hər ərazi kosmodrom üçün uyğun deyil.

Kumpol üzərinə addımlayın

Bütün müasir raketlər, peyk buraxarkən, Yerə düşən bitmiş mərhələləri və burun örtüklərini buraxırlar. Əgər qəza yeri başqa ölkədədirsə, hər buraxılış üçün həmin ölkə ilə danışıqlar aparmalısınız. Buna görə də, məsələn, Baykonur kosmodromunun minimum meyli 45 ° deyil, 51 °-dir, çünki əks halda ikinci mərhələ Çinə düşəcək:

Birinci mərhələnin düşdüyü yerdə isə Qazaxıstanla danışıqlar aparmalı və bu ərazilərdən istifadə haqqını ödəməlisən. Bəzən problemlər yaranır və peyklərin buraxılması ləngiyir. Payız sahələri kifayət qədər böyük şəkildə özgəninkiləşdirilməlidir:

Rusiyanın Avropa hissəsində isə kosmodrom üçün yaxşı yerlər yoxdur. Mən xəritələrlə oynadım, Qafqazda sən qaçıb Mozdok bölgəsindən atmağa cəhd edə bilərsən, amma yenə də cəhd etməli olacaqsan ki, ikinci mərhələlər Qazaxıstana düşməsin. Əgər Krımdan bir raket atsanız, birinci mərhələ Rostov-na-Donu yaxınlığındakı məskunlaşan ərazilərə düşəcək, ikinci mərhələ isə yenidən Qazaxıstana düşməyə çalışacaq. Və bu, hər iki variantda infrastruktur problemlərini nəzərə almır. Bunun fonunda siz ABŞ kosmodromları üçün mövcud olan meyllərə baxacaq və fizika və coğrafiyanın ürəksizliyinə təəssüflənəcəksiniz.

Amma bizim şərq sahilimiz də var. Və kosmodromu orada yerləşdirsək, ən çox tələb olunan meyllər üçün sərf olunan mərhələlərin düşməsi üçün uzaq ərazilər tapmaq mümkün olacaq: 51, 6 ° (ISS və geostasionar orbitə), 64, 8 ° (QLONASS), bəzi Yer zondlama peykləri), 98 ° (qütb orbitinə).

Bir daha tezis

"Vostochnı" kosmodromu bizə bu buraxılışları digər ölkələrlə əlaqələndirmədən və istisna zonalardan istifadə üçün ödəniş etmədən faydalı yükləri geostasionar orbitə və BKS-ə çıxarmağa imkan verəcək. O, ölkənin cənub hissəsində yerləşir və Baykonurdan heç də pis olmayan ilkin orbital meyl təmin edir. Baykonurda yeni "Angara" daşıyıcı raketi üçün buraxılış kompleksinin qurulması (yenə də buraxılışların və qəza ərazilərinin əlaqələndirilməsi) məntiqsizdir, lakin Vostoçnıdan daha az faydalı yük təmin edəcək.

Gözəl kiçik bir şey: Kouroudakı kimi xidmət qülləsi olan yeni buraxılış kompleksi, şaquli vəziyyətdə daşıyıcı aparatda quraşdırılmalı olan qərb faydalı yükləri buraxmağa imkan verəcəkdir.

Bonus həm də infrastrukturun inkişafı, ərazinin inkişafına təkan, elm şəhəri və s.

UPD: infoqrafik çıxdı. Təəssüf ki, peyklərin yerləşdirilməsini yenidən cızmağa vaxtımız yox idi. Hələ çox qısa olaraq burada yazılanları izah etməyə çalışdıq. Məncə, gözəl alındı.