Бүгінгі күні жаңалықтарда көрсетілген кез келген зымыран ұшыру өмірдің таныс бөлігі болып көрінеді. Қала тұрғындарының қызығушылықтары, әдетте, ғарышты игеруге арналған орасан жобаларға келгенде немесе ауыр апаттар орын алғанда ғана пайда болады. Алайда, көп ұзамай өткен ғасырдың екінші жартысының басында зымыранның әрбір ұшырылуы бүкіл елді біраз уақытқа тоңдырды, барлығы табыстар мен апаттарға ілесті. Бұл сондай-ақ Америка Құрама Штаттарында ғарыш дәуірінің басында болды, содан кейін олар жұлдыздарға ұшудың жеке бағдарламаларын іске қосқан барлық елдерде болды. Дәл сол жылдардағы табыстар мен сәтсіздіктер зымыран ғылымының, онымен бірге ғарыш айлағының және барған сайын жетілдірілген құрылғылардың негізін қалады. Бір сөзбен айтқанда, зымыран тарихымен, құрылымдық ерекшеліктерімен және статистикасымен назар аударуға тұрарлық.
Қысқаша қарапайым
Зымыран тасығышы – көп сатылы баллистикалық зымыранның нұсқасымақсаты – белгілі бір жүктерді ғарыш кеңістігіне шығару. Зымыран ұшырылатын көліктің міндетіне қарай оны геоцентрлік орбитаға шығара алады немесе Жердің тартылыс аймағынан шығу үшін үдеу бере алады.
Жағдайлардың басым көпшілігінде зымыран ұшыру оның тік күйінен жүзеге асады. Құрылғы әуе кемесі немесе басқа ұқсас құрылғы арқылы белгілі бір биіктікке жеткізіліп, содан кейін іске қосылғанда өте сирек жағдайда әуе ұшыру түрі қолданылады.
Көп сатылы
Зымыран-тасығыштарды жіктеудің бір жолы - олардағы кезеңдердің саны. Бір ғана осындай деңгейді қамтитын және ғарышқа пайдалы жүкті жеткізуге қабілетті құрылғылар бүгінде дизайнерлер мен инженерлердің арманы болып қала береді. Әлемдік ғарыш айлақтарындағы басты кейіпкер - көп сатылы аппарат. Шын мәнінде, бұл ұшу кезінде ретімен қосылатын және миссиясы аяқталғаннан кейін ажыратылатын жалғанған зымырандардың сериясы.
Мұндай дизайнның қажеттілігі ауырлық күшін жеңу қиындығында жатыр. Зымыран жер бетінен өз салмағын көтеруі керек, ол негізінен тонна отын мен қозғалтқышты, сондай-ақ пайдалы жүктің салмағын қамтиды. Пайыздық қатынаста соңғысы зымыранның ұшыру массасының 1,5-2% ғана құрайды. Ұшу кезінде өткізілген кезеңдерді ажырату қалғандарын жеңілдетеді және ұшуды тиімдірек етеді. Бұл құрылыстың да кемшілігі бар: ол ұсынадығарыш айлақтарына қойылатын арнайы талаптар. Өткізілген кезеңдер төмендейтін адамдарсыз аймақ қажет.
Қайта пайдалануға болады
Бұл дизайнмен күшейткішті бір реттен артық қолдануға болмайтыны анық. Дегенмен, ғалымдар мұндай жобаларды жасаумен үнемі айналысады. Адамдарға әлі қол жетімді емес жоғары технологияларды пайдалану қажеттілігіне байланысты толығымен қайта пайдалануға болатын зымыран бүгінде жоқ. Соған қарамастан, ішінара қайта пайдалануға болатын құрылғының іске асырылған бағдарламасы бар - бұл американдық ғарыш кемесі.
Айта кету керек, әзірлеушілердің қайта пайдалануға болатын зымыран жасауға тырысуының бір себебі - көліктерді ұшыру құнын төмендетуге ұмтылу. Дегенмен, ғарыш кемесі бұл мағынада күткен нәтиже әкелмеді.
Алғашқы зымыран ұшыру
Мәселенің тарихына оралатын болсақ, онда нақты зымыран тасығыштардың пайда болуы баллистикалық зымырандардың жасалуынан бұрын болған. Солардың бірі немістің «V-2» ұшағын американдықтар ғарышқа «қолын созудың» алғашқы әрекеттері үшін пайдаланды. Соғыс аяқталғанға дейін, 1944 жылдың басында бірнеше тік ұшырулар жүргізілді. Зымыран 188 км биіктікке жетті.
Бес жылдан кейін айтарлықтай нәтижелерге қол жеткізілді. Америка Құрама Штаттарында, White Sands полигонында зымыран ұшыру болды. Ол екі кезеңнен тұрды: V-2 және ВАК-Капрал зымырандары және 402 км биіктікке жете алды.
Бірінші күшейткіш
Алайда 1957 жыл ғарыш дәуірінің басы болып саналады. Содан кейін барлық мағынада бірінші нақты зымыран тасығыш - Кеңестік Sputnik ұшырылды. Ұшыру Байқоңыр ғарыш айлағында жүзеге асырылды. Зымыран тапсырманы сәтті орындады - ол орбитаға бірінші жасанды жер серігін шығарды.
Спутник зымыранын ұшыру және оның Sputnik-3 модификациясы барлығы төрт рет орындалды, оның үшеуі сәтті өтті. Содан кейін, осы құрылғының негізінде жоғары қуат мәндерімен және кейбір басқа сипаттамаларымен ерекшеленетін зымыран тасығыштардың тұтас отбасы құрылды.
1957 жылы жасалған зымыранның ғарышқа ұшырылуы көп жағынан маңызды оқиға болды. Ол адамның айналадағы ғарышты игерудегі жаңа кезеңінің басталуын белгіледі, шын мәнінде ғарыш ғасырын ашты, сол кездегі техниканың мүмкіндіктері мен шектеулерін көрсетті, сонымен қатар КСРО-ға ғарыштық жарыста Америкадан айтарлықтай артықшылық берді.
Заманауи сахна
Бүгінде ресейлік «Протон-М» зымыран тасығыштары, американдық Delta-IV Heavy және еуропалық Ariane-5 ең қуатты болып саналады. Осы үлгідегі зымыранның ұшырылуы салмағы 25 тоннаға дейінгі пайдалы жүкті 200 км биіктікте төмен жер орбитасына шығаруға мүмкіндік береді. Мұндай құрылғылар геостационарлық орбитаға шамамен 6-10 тонна және геостационарлық орбитаға 3-6 тонна жүк тасымалдауға қабілетті.
Протон зымыран-тасығыштарының жанында тоқтаған жөн. Ол кеңестік және ресейлік ғарышты игеруде маңызды рөл атқарды. Ол үшін пайдаланылдыәртүрлі басқарылатын бағдарламаларды жүзеге асыру, соның ішінде «Мир» орбиталық станциясына модульдерді жіберу. Оның көмегімен ХҒС-тың ең маңызды блоктары Заря мен Звезда ғарышқа жеткізілді. Осы түрдегі зымырандардың соңғы ұшырылымдарының барлығы сәтті болмағанына қарамастан, «Протон» ең танымал зымыран тасығыш болып қала береді: оның шамамен 10-12 ұшыруы жыл сайын жүзеге асырылады.
Шетелдік әріптестер
«Ариан-5» - «Протонның» аналогы. Бұл зымыран тасығыштың ресейліктен бірқатар айырмашылықтары бар, атап айтқанда, оның ұшыруы әлдеқайда қымбат, бірақ оның жүк көтергіштігі де үлкен. Ariane-5 бірден екі жер серігін геоаралық орбитаға шығаруға қабілетті. Дәл осындай үлгідегі ғарыш зымыранының ұшырылуы атақты Розетта зондының миссиясының басы болды, ол он жыл ұшудан кейін Чурюмов-Герасименко кометаның спутнигі болды.
«Delta-IV» өзінің «мансапын» 2002 жылы бастады. Оның модификацияларының бірі Delta IV Heavy, 2012 жылғы мәліметтері бойынша, әлемдегі зымыран тасығыштар арасындағы ең үлкен пайдалы жүкке ие болды.
Табыс ингредиенттері
Зымыранның сәтті ұшырылуы тек құрылғының тамаша техникалық сипаттамаларына негізделмейді. Көп нәрсе бастапқы нүктені таңдауға байланысты. Зымыран тасығыштың миссиясын сәтті орындауда ғарыш айлағының орналасқан жері маңызды рөл атқарады.
Спутникті орбитаға шығаруға жұмсалатын энергия шығындары, егер оның көлбеу бұрышы ұшыру жүзеге асырылатын ауданның географиялық ендігіне сәйкес келсе, азаяды. Ең бастысы, геостационарлық орбитаға жеткізілетін көліктерді ұшыру үшін осы параметрлерді ескеру қажет. Бастау үшін тамаша орынмұндай зымырандардың бірі экватор болып табылады. Экватордан бір градусқа ауытқу жылдамдықты 100 м / с көбірек арттыру қажеттілігін білдіреді. Бұл параметр бойынша әлемдегі 20-дан астам ғарыш айлағының ішінде ең тиімді орынды 5º ендікте орналасқан еуропалық Куру, бразилиялық Алькантара (2, 2º), сондай-ақ Sea Launch, қалқымалы ғарыш айлағы алады. зымырандарды экватордан тікелей ұшыра алады.
Бағыт маңызды
Тағы бір нүкте планетаның айналуымен байланысты. Экватордан ұшырылған зымырандар бірден шығысқа қарай өте әсерлі жылдамдыққа ие болады, бұл Жердің айналуымен дәл байланысты. Осыған байланысты барлық ұшу жолдары, әдетте, шығыс бағытта төселеді. Бұл жағынан Израильдің жолы болмады. Ол батысқа зымыран жіберіп, жердің айналуын жеңу үшін қосымша күш салуы керек, өйткені елдің шығысында жау мемлекеттер бар.
Ашу өрісі
Жоғарыда айтылғандай, пайдаланылған зымыран кезеңдері Жерге түседі, сондықтан ғарыш айлағының жанында қолайлы аймақ орналасуы керек. Керемет нұсқа - мұхит. Ғарыш айлақтарының көпшілігі, сондықтан жағалауда орналасқан. Жақсы мысал - Канаверал мүйісі мен осы жерде орналасқан американдық ғарыш айлағы.
Ресей ұшыру орындары
Еліміздің ғарыш айлақтары қырғи-қабақ соғыс кезінде жасалған, сондықтан Солтүстік Кавказда немесе Қиыр Шығыста орналаса алмады. Зымырандарды ұшыруға арналған алғашқы полигон Қазақстанда орналасқан Байқоңыр қаласы болды. Сейсмикалық белсенділік төмен, жылдың көп бөлігінде ауа-райы жақсы. Зымыран элементтерінің Азия елдеріне құлауы сынақ алаңының жұмысында белгілі бір із қалдырады. Байқоңырда өткен кезеңдердің тұрғын аудандарға түсіп қалмауы және зымырандардың Қытай әуе кеңістігіне түсіп кетпеуі үшін ұшу жолын мұқият жоспарлау қажет.
Қиыр Шығыста орналасқан Свободный космодромында күзгі алқаптар ең сәтті орналасады: олар мұхитқа түседі. Зымыран ұшыруды жиі көруге болатын тағы бір ғарыш айлағы - Плесецк. Ол әлемдегі барлық басқа ұқсас сайттардың солтүстігінде орналасқан және көліктерді полярлық орбитаға жіберуге тамаша орын.
Зымыран ұшыру статистикасы
Жалпы, ғасыр басынан бері әлемнің ғарыш айлақтарындағы белсенділік айтарлықтай төмендеді. Егер осы саладағы жетекші екі ел, АҚШ пен Ресейді салыстыратын болсақ, онда біріншісі екіншісіне қарағанда жыл сайын айтарлықтай аз ұшырылым шығарады. 2004-2010 жылдарды қоса алғанда, Америка ғарыш айлақтарынан 102 зымыран ұшырылды, олар өз міндеттерін сәтті орындады. Сонымен қатар, бес сәтсіз ұшырылым болды. Біздің елімізде 166 старт сәтті аяқталса, сегізі апатпен аяқталды.
Ресейдегі сәтсіз іске қосылған құрылғылардың ішінде Протон-М апаттары ерекше көзге түседі. 2010-2014 жылдар аралығында осындай ақаулардың салдарынан зымыран тасығыштары ғана емес, бірнеше ресейлік спутник, сондай-ақ бір шетелдік құрылғы да жоғалған. Ең қуатты зымыран тасығыштардың біріне қатысты ұқсас жағдай назардан тыс қалмады: шенеуніктер жұмыстан босатылды,осы сәтсіздіктердің орын алуына байланысты еліміздің ғарыш саласын жаңғырту жобалары әзірлене бастады.
Бүгін де 40-50 жыл бұрынғыдай ғарышты игеруге адамдар әлі де қызығушылық танытуда. Қазіргі кезең ХҒС жобасында сәтті жүзеге асырылып жатқан толыққанды халықаралық ынтымақтастық мүмкіндігімен ерекшеленеді. Дегенмен, көптеген тармақтар нақтылауды, жаңғыртуды немесе қайта қарауды қажет етеді. Жаңа білім мен технологияларды енгізу арқылы іске қосу статистикасы барған сайын қуанатынына сенгім келеді.
