ฉีดเข้าสู่วงโคจร ดาวเทียมบินที่ระดับความสูงเท่าใด การคำนวณวงโคจร ความเร็ว และทิศทางการเคลื่อนที่ วงโคจรโลกต่ำ
ในการปล่อยยานอวกาศขึ้นสู่วงโคจร ยานอวกาศจะต้องระบุความเร็วที่เฉพาะเจาะจงมาก ทั้งในขนาดและทิศทาง ตามพิกัดที่กำหนดเมื่อสิ้นสุดการบิน สิ่งนี้รับประกันได้ด้วยโปรแกรมการปล่อยตัว ซึ่งการบินจะเกิดขึ้นเมื่อองค์ประกอบควบคุมกระทำกับยานปล่อยตัว เส้นทางที่ยานส่งยานอวกาศเดินทางข้ามเมื่อปล่อยยานอวกาศขึ้นสู่วงโคจรเรียกว่าเส้นทางการบิน (รูปที่ 3.14) และมีลักษณะเฉพาะคือส่วนแอคทีฟและพาสซีฟ ระยะแอคทีฟของการบินคือการบินของระยะของยานปล่อยจรวดโดยที่เครื่องยนต์กำลังทำงานอยู่ ระยะพาสซีฟคือการบินของหน่วยจรวดที่ใช้แล้วหลังจากแยกตัวออกจากยานปล่อย นอกจากนี้ยังเป็นไปได้ที่ยานปล่อยจะบินในโหมดที่เรียกว่าพัลส์ซึ่งก็คือโดยมีการหยุดชะงักในการทำงานของเครื่องยนต์
ข้าว. 3.14. วิถีการปล่อยตัวรถ:
1 - โลก; 2 - ส่วนการบินแนวตั้ง; 3 - ระยะแอคทีฟของการบินระยะแรก
4 - ระยะแอคทีฟของการบินระยะที่ 2 5 - ระยะที่ใช้งานของการบินระยะที่ 3
6 - วงโคจรของยานอวกาศ 7 - ระยะการบินแบบพาสซีฟของหน่วยจรวดขั้นที่สอง
8 - ระยะการบินแบบพาสซีฟของหน่วยจรวดระยะแรก 9 - ขอบฟ้าท้องถิ่น
10 - ทิศทางของรัศมีของโลก
ยานปล่อยเริ่มต้นในแนวตั้งจากนั้นเข้าสู่ส่วนโค้งของเส้นทางบินซึ่งช่วยให้มุมเอียงของแกนลดลงทีละน้อยเมื่อเทียบกับขอบฟ้าในพื้นที่ เพื่อลดการสูญเสียความเร็วของยานปล่อยจากการลากตามหลักอากาศพลศาสตร์ เป็นที่พึงปรารถนาที่จะให้มันผ่านชั้นบรรยากาศที่หนาแน่นหนาแน่นโดยเร็วที่สุด และนำเส้นทางการบินเข้าใกล้แนวนอนมากขึ้นหลังจากออกจากชั้นเหล่านี้แล้วเท่านั้น ในชั้นบรรยากาศที่หนาแน่น ตามกฎแล้วยานยิงจะเคลื่อนที่ไปตามวิถีใกล้กับวิถีโดยไม่มีการยก ซึ่งจะช่วยลดภาระที่เกิดจากแรงทางอากาศพลศาสตร์ในมุมสูงของการโจมตีบนร่างกาย
ปัญหาหลักประการหนึ่งที่เกี่ยวข้องกับวิถีการบินคือคำถามเกี่ยวกับการเพิ่มประสิทธิภาพ เช่น การกำหนดวิถีการบินที่เกณฑ์ความเหมาะสมที่สุด (ความสูงของวงโคจร ขนาดน้ำหนักบรรทุก ฯลฯ) ไปถึงค่าสูงสุด (ขั้นต่ำ) ในกรณีนี้ โดยปกติแล้วปัญหาสองประการได้รับการแก้ไข: ปัญหาแรกคือการกำหนดวิถีการบินที่เหมาะสมที่สุดของยานปล่อยจรวดด้วยพารามิเตอร์ที่ทราบ และปัญหาที่สองคือการกำหนดพารามิเตอร์ของยานปล่อยด้วยข้อกำหนดที่ทราบสำหรับวิถีการบิน กล่าวคือ ปัญหาการออกแบบที่เหมาะสมที่สุด
ตามกฎแล้ว ยานพาหนะที่ปล่อยจะส่งเฉพาะความเร็วหลบหนีแรกให้กับยานอวกาศและปล่อยยานอวกาศนั้นในวงโคจรเป็นวงกลมหรือวงรี การบรรลุความเร็วจักรวาลที่สองและสามนั้นให้ผลกำไรมากกว่าเนื่องจากพลังงานของยานอวกาศนั้นเอง โดยเริ่มต้นในกรณีนี้จากวงโคจรอ้างอิงของดาวเทียม
พารามิเตอร์ที่กำหนดความเร็วสุดท้ายของยานปล่อยตัวในกรณีทั่วไป การเคลื่อนที่ของยานยิงนั้นมีลักษณะของระบบสมการที่ค่อนข้างซับซ้อน (Appazov R.F., Lavrov S., S., Mishin V.P. Ballistics ของขีปนาวุธนำวิถีระยะไกล M. , Nauka, 1966) หนึ่ง โดยคำนึงถึงเฉพาะกองกำลังหลักที่กระทำต่อยานยิงที่กำลังบินเท่านั้นที่สามารถเขียนในรูปแบบได้
, (3.1)
ที่ไหน วี- ความเร็วของยานปล่อยตัว
τ - เวลาบิน;
ร- แรงขับของเครื่องยนต์
เอ็กซ์- แรงลากตามหลักอากาศพลศาสตร์
ม- มวลปัจจุบันของยานปล่อย (มวล ณ เวลาที่กำหนด)
ก- ความเร่งของแรงโน้มถ่วง
θ - มุมเอียงของเส้นแทนเจนต์กับเส้นทางการบินที่สัมพันธ์กับขอบฟ้า
เพื่อระบุพารามิเตอร์ที่กำหนดความเร็วสุดท้ายของยานปล่อย เราจะใช้การแปลงสมการ (3.1) ตามความเร็วสุดท้ายของยานปล่อย
ที่ไหน 
; (3.3)
; (3.4)
– มวลสัมพัทธ์ของยานปล่อย – สัมประสิทธิ์ไร้มิติที่แสดงลักษณะของมวลปัจจุบัน ม 0 และ ต– การเปิดตัวและมวลปัจจุบันของยานปล่อยจรวด ตามลำดับ – น้ำหนักบรรทุกส่วนกลาง – น้ำหนักปล่อยตัวต่อหน่วยพื้นที่ของหน้าตัดสูงสุดของยานปล่อยตัว สม. – บริเวณส่วนกลาง; และ – แรงกระตุ้นจำเพาะของเครื่องยนต์จรวดที่ระดับน้ำทะเลและในสุญญากาศ ตามลำดับ – ค่าสัมประสิทธิ์ไร้มิติที่แสดงถึงอัตราส่วนแรงขับต่อน้ำหนักของยานปล่อย ป 0 – แรงขับเริ่มต้น (ที่ระดับน้ำทะเล) ของยานปล่อย – แรงดันความเร็ว วี– ความเร็วปัจจุบันของยานปล่อยตัว ร 0 – ความดันบรรยากาศที่ระดับน้ำทะเล ρ และ ร– ความหนาแน่นและความดันกระแสลมของบรรยากาศ ณ ตำแหน่งของยานปล่อยในเวลาที่กำหนด C X คือค่าสัมประสิทธิ์ไร้มิติของแรงลากตามหลักอากาศพลศาสตร์
จากสมการ (3.2) – (3.5) ความเร็วสุดท้ายของยานปล่อยจะถูกกำหนดโดยพารามิเตอร์การออกแบบและพลังงาน: มวลสุดท้ายสัมพัทธ์ μ k แรงกระตุ้นจำเพาะของเครื่องยนต์ และอัตราส่วนแรงขับต่อน้ำหนักของยานปล่อย มีลักษณะเฉพาะด้วยค่า ν 0 ซึ่งเป็นการกำหนดค่าตามหลักอากาศพลศาสตร์ที่มีลักษณะเฉพาะด้วยค่าต่างๆ รม. และ กับ X และพารามิเตอร์วิถี (โปรแกรมสำหรับเปลี่ยนมุม θ , การเปลี่ยนแปลงของแรงดันความเร็ว ถามและความดันบรรยากาศ รตามเวลาเที่ยวบิน) มวลสัมพัทธ์สุดท้ายของยานปล่อย
, (3.6)
ที่ไหน ม pg – มวลน้ำหนักบรรทุก; ม kon – มวลขององค์ประกอบโครงสร้างของตัวยานพาหนะและระบบของมัน มแล้วคือมวลของเชื้อเพลิงตกค้าง ม g – มวลของก๊าซเร่ง ม 0 – ปล่อยมวลยานพาหนะ
ขนาด μ k ถูกกำหนดโดยความสมบูรณ์แบบของการออกแบบตัวถัง ส่วนประกอบ และระบบของยานพาหนะที่ปล่อย เช่นเดียวกับความสมบูรณ์แบบของเครื่องยนต์และระบบเชื้อเพลิง ซึ่งกำหนดปริมาณเชื้อเพลิงตกค้างและมวลสุดท้ายของก๊าซแรงดันของ ถังน้ำมันเชื้อเพลิง ความสมบูรณ์แบบของการออกแบบตัวถัง ส่วนประกอบ และระบบต่างๆ ขึ้นอยู่กับทักษะของนักออกแบบ รูปแบบเค้าโครงที่นำมาใช้ การพัฒนาด้านวัสดุศาสตร์ และระดับของน้ำหนักบรรทุกที่กำหนดโดยระดับการปรับให้เหมาะสมของเส้นทางการบิน
ยิ่งค่าน้อยลง μ นอกจากนี้ ความเร็วที่สูงขึ้นของยานปล่อยจรวดจะพัฒนาขึ้นเมื่อสิ้นสุดการบิน
แรงกระตุ้นเฉพาะของเครื่องยนต์ขึ้นอยู่กับประเภทของระบบขับเคลื่อน (เครื่องยนต์จรวดเชื้อเพลิงแข็ง เครื่องยนต์จรวดเชื้อเพลิงเหลว เครื่องยนต์จรวดนิวเคลียร์) ส่วนประกอบเชื้อเพลิง (สารทำงาน) และระดับการพัฒนาของการสร้างเครื่องยนต์ สิ่งหลังนี้โดดเด่นด้วยความสมบูรณ์แบบของการออกแบบเครื่องยนต์ (การมีอยู่หรือไม่มีการสูญเสียส่วนประกอบเชื้อเพลิงที่ไม่ก่อผล) ความสมบูรณ์แบบของกระบวนการเผาไหม้เชื้อเพลิงและระดับของการขยายตัวของผลิตภัณฑ์การเผาไหม้ ยิ่งแรงกระตุ้นเฉพาะของเครื่องยนต์สูง ความเร็วเทอร์มินัลของยานปล่อยก็จะยิ่งนานขึ้น
อัตราส่วนแรงขับต่อน้ำหนักของยานปล่อยมีผลกระทบคู่ต่อค่าของความเร็วสุดท้าย การเพิ่มขึ้นทำให้เวลาบินลดลงและเพิ่มความเร็วในการผ่านของชั้นบรรยากาศหนาแน่น (เพิ่มแรงกดดันความเร็ว) ต้นทุนและพลังงานลดลงในการเอาชนะแรงโน้มถ่วงและเพิ่มขึ้นในการเอาชนะกองกำลังของ ความต้านทานทางอากาศพลศาสตร์ ในขณะเดียวกัน ภาระที่กระทำต่อตัวถังรถที่ปล่อยก็เพิ่มขึ้น ซึ่งทำให้มวลสุดท้ายเพิ่มขึ้น ลักษณะที่ซับซ้อนของอิทธิพลของอัตราส่วนแรงขับต่อน้ำหนักของยานปล่อยจรวดต่อค่าของความเร็วสุดท้ายสำหรับการออกแบบเฉพาะ นำไปสู่ความจำเป็นในการปรับพารามิเตอร์ของยานปล่อยจรวดและวิถีการบินให้เหมาะสมร่วมกัน
อิทธิพลของโครงสร้างแอโรไดนามิกของยานส่งตัวต่อความเร็วสุดท้ายถูกกำหนดโดยน้ำหนักบรรทุกที่ส่วนกลาง ร m และสัมประสิทธิ์แรงต้านตามหลักอากาศพลศาสตร์ กับ X โดยมีค่าสัมประสิทธิ์ กับ X เป็นตัวบ่งชี้โดยตรงถึงความสมบูรณ์แบบของโครงร่างแอโรไดนามิก และ ร m – ทางอ้อม แม้ว่าจะมองเห็นได้ชัดเจนกว่าก็ตาม ความสมบูรณ์แบบของโครงร่างแอโรไดนามิกของโครงร่างที่เรียบง่าย (โมโนบล็อกโดยไม่มีองค์ประกอบจำนวนมากที่ยื่นออกมาเหนือโครงร่างของร่างกาย โดยมีเครื่องยนต์จำนวนจำกัด ฯลฯ) ค่อนข้างโดดเด่นด้วยคุณค่า ร m และความสมบูรณ์แบบตามหลักอากาศพลศาสตร์ของโครงร่างที่ซับซ้อนมากขึ้น - โดยค่าสัมประสิทธิ์ กับ X. ความสมบูรณ์แบบตามหลักอากาศพลศาสตร์สามารถกำหนดลักษณะเฉพาะได้ด้วยสัมประสิทธิ์ไร้มิติ
โดยที่มวลสัมพัทธ์ของน้ำหนักบรรทุกที่โหลดโดยพลการที่ส่วนกลาง
μ pg 10,000 – มวลน้ำหนักบรรทุกสัมพัทธ์ที่ รม. = 10,000 กก.ฟ./ม.
แผนการส่งยานอวกาศขึ้นสู่วงโคจร
ความเร็วที่จำเป็นในการปล่อยยานอวกาศขึ้นสู่วงโคจรเป็นวงกลมในสนามโน้มถ่วงส่วนกลางของโลกถูกกำหนดโดยสูตร:
ที่ไหน ก= 9.81 m/s2 – ความเร่งในการตกอย่างอิสระ R = 6,371 กม. – รัศมีเฉลี่ยของโลก; H คือความสูงของวงโคจรของยานอวกาศเหนือพื้นผิวโลก
ค่าของความเร็วนี้ที่ H=0 เรียกว่าความเร็วจักรวาลแรก (~ 7,900 m/s) สำหรับวงโคจรทรงกลมต่ำ H=200 กม. (วงโคจรฐาน) ความเร็วของยานอวกาศคือ 7,791 เมตร/วินาที สำหรับวงโคจรค้างฟ้า H=35,809 กม. – 3,076 เมตร/วินาที
สำหรับวงโคจรรูปไข่ ความเร็วปลาย วีเอ่อ = 7,900…11,200 ม./วินาที จากมุมมองของพลังงาน การบินแบบพาราโบลาของยานอวกาศมีลักษณะพิเศษที่เรียกว่าความเร็วหลบหนีที่สอง ซึ่งเท่ากับ วี p µ 11,200 ม./วินาที ซึ่งช่วยให้คุณเอาชนะแรงโน้มถ่วงได้ การเคลื่อนที่ไปตามพาราโบลาที่สัมพันธ์กับโลกเป็นไปได้เฉพาะในกรณีที่ไม่มีอิทธิพลอื่นนอกเหนือจากแรงโน้มถ่วง
วงโคจรไฮเปอร์โบลิกมีลักษณะเฉพาะด้วยความเร็ว วี g > 11,200 ม./วินาที ซึ่งรวมถึงความเร็วหนีที่สามด้วย ( วี g µs 16,700 m/s) คือความเร็วเริ่มต้นต่ำสุดที่ยานอวกาศสามารถเอาชนะได้ไม่เพียงแต่บนโลกเท่านั้น แต่ยังรวมถึงแรงโน้มถ่วงของดวงอาทิตย์และออกจากระบบสุริยะด้วย
ควรคำนึงว่าเนื่องจากการหมุนของโลก ยานส่งยานอวกาศพร้อมกับยานอวกาศจะได้รับความเร็วเริ่มต้นที่แน่นอนซึ่งเมื่อเปิดตัวในทิศทางตะวันออกคือ: ที่เส้นศูนย์สูตร - 465 m / s และที่ ละติจูดของคอสโมโดรม Plesetsk รัสเซีย - 210 m/s
ในทางปฏิบัติ มีการใช้วิธีการต่างๆ ในการปล่อยยานอวกาศขึ้นสู่วงโคจร ซึ่งแต่ละวิธีจะส่งผลต่อพารามิเตอร์หลายอย่าง เช่น พลังงานที่ต้องการ โปรแกรมเปลี่ยนแรงขับ พารามิเตอร์ของระยะการปล่อยยาน ระยะเวลาของการปล่อย สภาพการมองเห็นของ สถานที่ปล่อยตัวจากจุดใดจุดหนึ่ง และอื่นๆ อย่างไรก็ตาม ข้อกำหนดหลักในการเลือกประเภทของการสกัดยังคงเป็นข้อกำหนดในการลดพลังงาน ผลผลิตมีสามประเภทหลัก:
- เอาต์พุตที่ใช้งานเต็มที่ (เอาต์พุตโดยตรง);
- เอาต์พุตขีปนาวุธ
− เอาท์พุตรูปวงรี (มีหรือไม่มีส่วนของการเคลื่อนที่ตามวงโคจรวงกลมของวงโคจรรัศมีเท่ากับระยะวงโคจรของวงโคจรถ่ายโอน)
ในระหว่างการแทรกโดยตรง มีเพียงส่วนเดียวที่ทำงานอยู่ พารามิเตอร์การเคลื่อนที่ที่ส่วนท้ายจะต้องตรงกับพารามิเตอร์วงโคจรที่ต้องการของการเคลื่อนที่ของยานอวกาศ เอาต์พุตประเภทนี้เมื่อเปรียบเทียบกับเอาต์พุตสองประเภทที่ตามมาจะประหยัดน้อยกว่า เนื่องจากเมื่อระยะเวลาของส่วนที่แอคทีฟเพิ่มขึ้น การใช้พลังงานเพื่อเอาชนะแรงโน้มถ่วงจะเพิ่มขึ้น หากใช้วิธีนี้ ขอแนะนำให้ส่งยานอวกาศเข้าสู่วงโคจรต่ำ (สูงสุด 400 กม.) เท่านั้น ในกรณีนี้ ปัญหาในการเลือกโปรแกรมการเคลื่อนที่ของยานพาหนะปล่อยตัวที่เหมาะสมที่สุดเพื่อให้แน่ใจว่ามีการใช้พลังงานขั้นต่ำกลายเป็นเรื่องสำคัญ
ในระหว่างการอนุมานขีปนาวุธ จะมีการรับรู้วิถีที่คล้ายคลึงกับ ICBM ซึ่งเป็นส่วนโค้งของวิถีวงรีในสนามโน้มถ่วงส่วนกลาง ในกรณีนี้ ด้านบนของวิถีโคจรรูปไข่จะต้องสัมผัสกับวงโคจรที่ยานอวกาศถูกปล่อย ที่ด้านบนสุดของวิถียานอวกาศ แรงกระตุ้นเพิ่มเติมจะถูกส่งไปยังความเร็ววงโคจรที่ต้องการ (ส่วนแอคทีฟที่สอง) วิธีนี้เมื่อเปรียบเทียบกับวิธีอื่นมีคุณสมบัติดังต่อไปนี้: เวลาบินสั้นกว่า, การมองเห็นโดยตรงระหว่างการแทรก, เงื่อนไขที่เอื้ออำนวยมากขึ้นสำหรับการช่วยเหลือแต่ละขั้นตอนของยานปล่อย ขีดจำกัดของระดับความสูงซึ่งประเภทของขีปนาวุธที่เป็นที่ยอมรับมากกว่าจากมุมมองของการใช้พลังงานคือประมาณ 1,000 กม.
ด้วยการปล่อยทรงวงรี ยานอวกาศจะถูกปล่อยสู่วงโคจรทรงกลมที่มีระดับความสูงต่ำเป็นครั้งแรก (180...200 กม.) ซึ่ง (ในทันทีหรือหลังจากนั้น) ยานอวกาศจะเร่งความเร็วไปที่ความเร็วรอบวงโคจรของวงโคจรโฮห์มันน์ (วิถีโฮห์มันน์) ที่จุดสุดยอดซึ่งเมื่อสัมผัสวงโคจรที่กำหนด ยานอวกาศจะเร่งความเร็วจนถึงความเร็ววงโคจรที่ต้องการ
วงโคจรค้างฟ้า (GSO) ซึ่งอยู่ในระนาบเส้นศูนย์สูตรที่ระดับความสูง 35,809 กม. เหนือพื้นผิวโลก มีการใช้กันอย่างแพร่หลายในอวกาศ ความเอียงและความเยื้องศูนย์ของวงโคจรนี้เป็นศูนย์ การเคลื่อนที่เกิดขึ้นในทิศทางตะวันออกโดยมีคาบเท่ากับการหมุนรอบโลกในแต่ละวัน (23 ชั่วโมง 56 นาที 4 วินาที)
สิ่งที่ได้ประโยชน์มากที่สุดจากมุมมองด้านพลังงานคือการปล่อยยานอวกาศขึ้นสู่วงโคจรค้างฟ้าจากแท่นปล่อยจรวดซึ่งอยู่ที่เส้นศูนย์สูตร การส่งยานอวกาศเข้าสู่วงโคจรค้างฟ้าจากคอสโมโดรมของรัสเซียนั้นซับซ้อนกว่า เนื่องจากต้องมีการเปลี่ยนแปลงเพิ่มเติมในระนาบของวงโคจรของยานอวกาศ ตามกฎแล้วการซ้อมรบที่ใช้พลังงานมากนี้จะดำเนินการด้วยความช่วยเหลือของการสลับพิเศษซ้ำ ๆ ในระยะของยานปล่อย - ระยะบน (UR) ในกรณีนี้ จะใช้วิธีการฉีด รวมถึงส่วนเฉื่อยและวงโคจรอ้างอิง ในปัจจุบัน แผนการส่งยานอวกาศแบบสองและสามพัลส์พบการใช้งานจริงในการปล่อยยานอวกาศขึ้นสู่วงโคจรค้างฟ้า เช่นเดียวกับการใช้สนามโน้มถ่วงของดวงจันทร์เพื่อหมุนระนาบการโคจร ระยะบนยังใช้ในการส่งยานอวกาศไปยังวิถีโคจรระหว่างดาวเคราะห์อีกด้วย
เมื่อส่งดาวเทียมขึ้นสู่วงโคจร ยานส่งมักจะให้ความเร็วเริ่มต้นหลังจากข้ามชั้นบรรยากาศหนาแน่นที่ระดับความสูงอย่างน้อย 140 กม. ในขณะที่ถึงความเร็ววงโคจรที่ต้องการ เครื่องยนต์ของขั้นตอนสุดท้ายของยานปล่อยจะถูกดับลง นอกจากนี้ ดาวเทียมประดิษฐ์หนึ่งดวงหรือมากกว่านั้นที่ออกแบบมาเพื่อวัตถุประสงค์ที่แตกต่างกันสามารถแยกออกจากขั้นตอนนี้ได้ ในขณะที่แยกออกจากกัน ดาวเทียมจะได้รับความเร็วเพิ่มเติมเล็กน้อย ดังนั้นวงโคจรเริ่มต้นของดาวเทียมและระยะสุดท้ายของยานปล่อยจึงค่อนข้างแตกต่างกันอยู่เสมอ
นอกจากดาวเทียมหนึ่งหรือหลายดวงที่มีอุปกรณ์อย่างใดอย่างหนึ่งและขั้นตอนสุดท้ายของยานปล่อยแล้ว บางส่วนมักจะถูกปล่อยเข้าสู่วงโคจรใกล้ ๆ เช่น ส่วนของโคนจมูกที่ปกป้องดาวเทียมเมื่อผ่านชั้นบรรยากาศที่หนาแน่น ฯลฯ
ตามหลักการแล้ว จุดเริ่มต้นของการเคลื่อนที่ของดาวเทียมอาจเป็นจุดใดก็ได้ในวงโคจรของมัน แต่ความเร็วเฉพาะของยานปล่อยจะน้อยมากหากส่วนที่ใช้งานอยู่สิ้นสุดใกล้บริเวณขอบนอก ในกรณีที่ perigee ตั้งอยู่ใกล้กับชั้นบรรยากาศที่หนาแน่น สิ่งสำคัญอย่างยิ่งคือความเร็วที่ดาวเทียมได้รับในระหว่างการเร่งความเร็วจะต้องไม่น้อยกว่าค่าที่กำหนด และทิศทางของมันเบี่ยงเบนไปจากแนวนอนน้อยที่สุด (รูปที่ 3.15, a , ข) มิฉะนั้น ดาวเทียมจะเข้าสู่ชั้นบรรยากาศที่หนาแน่นโดยไม่ต้องทำการปฏิวัติแม้แต่ครั้งเดียว
หากวงโคจรที่วางแผนไว้อยู่ในระดับสูงเพียงพอ ข้อผิดพลาดเล็กๆ น้อยๆ ก็ไม่คุกคามการทำลายของดาวเทียม แต่ด้วยเหตุนี้ วงโคจรที่เกิดขึ้นแม้ว่าจะไม่ได้ข้ามชั้นบรรยากาศที่หนาแน่น แต่ก็อาจไม่เหมาะสมกับจุดประสงค์ทางวิทยาศาสตร์ วัตถุประสงค์ โดยทั่วไปส่วนแทรกของออร์บิทัลจะรวมช่วงเฉื่อยหนึ่งช่วงหรือมากกว่า ที่จุดสูงสุดของวงโคจรที่ดาวเทียมถูกปล่อย ระยะปล่อยของดาวเทียมอาจมีความยาวมากกว่า 10,000 กม. วิถีการปล่อยซึ่งโดยทั่วไปแล้วจะเป็นเชิงพื้นที่
เส้นโค้งซึ่งอยู่ใกล้ระนาบวงโคจรของดาวเทียม ถ้าการปล่อยทำในทิศทางตะวันออกพอดี ความเอียงของระนาบวงโคจรจะเท่ากับละติจูดของจุดปล่อย ในกรณีนี้ ระนาบการโคจรแตะเส้นขนาน ในกรณีอื่นๆ ทั้งหมด ความเอียงของวงโคจรสามารถมากกว่าละติจูดของคอสโมโดรมได้เท่านั้น (โดยเฉพาะ เมื่อพุ่งไปในทิศทางตะวันตก เมื่อระนาบของวงโคจรแตะกับขนานของคอสโมโดรมด้วย ความเอียงจะต้องมากกว่า 90°) . ความเอียงของวงโคจรอาจน้อยกว่าละติจูดของจุดปล่อยตัวได้ก็ต่อเมื่อมีการจัดเตรียมการซ้อมรบเพื่อเปลี่ยนระนาบวงโคจรหลังการปล่อยตัว
วิธีการส่งดาวเทียมขึ้นสู่วงโคจรแสดงไว้ในรูปที่ 1 3.16.
ในระยะแอคทีฟ ดาวเทียมอาจแยกออกจากยานปล่อยจรวดแม้กระทั่งก่อนที่สเตจสุดท้ายจะถูกปิดก็ตาม หลังจากปิดสวิตช์แล้ว ดาวเทียมดวงที่สองอาจแยกจากกัน เห็นได้ชัดว่าวงโคจรของดาวเทียมทั้งสองจะแตกต่างกัน แต่ระดับความสูงของดาวเทียมจะแตกต่างกันเล็กน้อย เนื่องจากในระหว่างการเร่งความเร็วเพิ่มเติม ขั้นตอนสุดท้ายไม่สามารถสูงเกินไปได้ จุดสุดยอดสามารถมีความสูงต่างกันได้ เพราะแม้แต่ความเร็วเริ่มต้นที่เพิ่มขึ้นเล็กน้อยก็ทำให้จุดสุดยอดเพิ่มขึ้นอย่างรวดเร็ว
การแยกดาวเทียมสองดวงระหว่างระยะแอคทีฟของการบินระยะสุดท้ายได้ดำเนินการครั้งแรกเมื่อวันที่ 30 มกราคม พ.ศ. 2507 ในเวลาเดียวกัน ดาวเทียม Elektron-1 ของโซเวียตก็ถูกส่งขึ้นสู่วงโคจรด้วยระดับความสูง Perigee ที่ 406 กม. และระดับความสูงสูงสุด 7,145 กม. และดาวเทียม Elektron-2 - ด้วยระดับความสูง 457 กม. และ 68,000 กม. ตามลำดับ การเลือกวงโคจรถูกกำหนดโดยเป้าหมายของการเปิดตัว - การศึกษาส่วนด้านในและด้านนอกของแถบรังสี
ในกรณีที่วงโคจรที่ต้องการของดาวเทียมเป็นวงกลมที่ระดับความสูงสูง หรือเป็นวงรีโดยมีขอบสูง หรือเป็นวงรีที่มีขอบต่ำ แต่มีจุดสุดยอดอยู่ในพื้นที่บางพื้นที่ อาจจำเป็นต้องฉีดดาวเทียมล่วงหน้า เข้าสู่วงโคจรระดับกลางระดับต่ำ สิ่งนี้ต้องการแรงกระตุ้นเพิ่มเติมที่มาจากส่วนบนของจรวดหรือเครื่องยนต์ออนบอร์ดของดาวเทียม
สมมติว่าการมีคอสโมโดรมอยู่ที่จุด A (รูปที่ 3.17) เราต้องการวางดาวเทียมในวงโคจรรูปวงรีโดยมีจุดสุดยอดซึ่งอยู่เหนือจุด A เมื่อเร่งดาวเทียมให้มีความเร็วเป็นวงกลมที่จุด B เราก็จะวางมัน เข้าสู่วงโคจรระดับกลางระดับต่ำ 1. หากตอนนี้เรารายงานดาวเทียมที่จุด C เพิ่มความเร็วโดยการเปิดเครื่องยนต์ของสเตจใหม่หรือหมุนกลับที่สเตจก่อนหน้า ดาวเทียมจะเคลื่อนที่ไปยังวงโคจรรูปวงรีโดยมีจุดสุดยอดอยู่เหนือ A . เทคนิคที่คล้ายกันนี้ใช้ในการปล่อยดาวเทียมสื่อสารของโซเวียตประเภท Molniya ซึ่งจุดสุดยอดควรอยู่ที่ระดับความสูงประมาณ 40,000 กม. เหนือซีกโลกเหนืออย่างแน่นอน (แต่แน่นอนว่าไม่จำเป็นต้องอยู่เหนือคอสโมโดรม) ความยากของการยิงดังกล่าวคือจุด C อยู่นอกเขตการมองเห็นวิทยุของสถานีเรดาร์ติดตาม
หากเพิ่มความเร็วอีกหนึ่งครั้งที่จุดสุดยอดของวงโคจรรูปไข่ ดาวเทียมก็สามารถถ่ายโอนไปยังวงโคจรใหม่ได้ โดยเฉพาะอย่างยิ่ง ถ้าเรานำความเร็วที่จุด D ไปที่วงโคจรเฉพาะที่ ดาวเทียมก็จะเคลื่อนเข้าสู่วงโคจรวงกลม 3 หากจุด D อยู่ที่ระดับความสูง 35,800 กม. เราก็จะได้ดาวเทียมรายวันที่มีความเร็ววงโคจรเท่ากับ 3.08 กม./วินาที และหากคอสโมโดรมและวงโคจรอยู่ในระนาบเส้นศูนย์สูตร แสดงว่าหยุดนิ่ง หากจุด A ไม่ได้อยู่บนเส้นศูนย์สูตรในขณะที่ข้ามระนาบเส้นศูนย์สูตรจะต้องแก้ไขตำแหน่งของระนาบการโคจรด้วยแรงกระตุ้นอื่น ตำแหน่งของจุด C ในวงโคจรกลาง 1 ถูกเลือกเพื่อให้ดาวเทียมที่อยู่นิ่งอยู่เหนือจุดที่กำหนดของเส้นศูนย์สูตร โดยปกติแล้ว เนื่องจากข้อผิดพลาดในคาบการโคจรของดาวเทียม จึงไม่สามารถทำได้ในทันที ดาวเทียมเริ่ม "ลอย" อย่างช้าๆ ไปทางทิศตะวันออกหรือทิศตะวันตก และจำเป็นต้องแก้ไขวงโคจรเพิ่มเติมเพื่อหยุดอยู่เหนือจุดที่กำหนด และต่อมาเพื่อชดเชยการรบกวนที่หลีกเลี่ยงไม่ได้ ในที่สุด ที่จุดสุดยอดของวงโคจรกลาง 2 (ไม่จำเป็นต้องอยู่ที่ระดับความสูง 35,800 กม.) คุณสามารถเกินความเร็ววงกลมในท้องถิ่นได้โดยใช้เครื่องยนต์ออนบอร์ด จากนั้นจุด D จะกลายเป็นขอบเขตของวงโคจรทรงรีใหม่ 4 ด้วยวิธีนี้ ดาวเทียมจะถูกส่งเข้าสู่วงโคจรรูปวงรีที่มีขอบเขตสูง ตัวอย่างคือดาวเทียมสื่อสารของอเมริกา Relay-2 ซึ่งเปิดตัวเมื่อวันที่ 21 มกราคม พ.ศ. 2507 สู่วงโคจรโดยมีขอบเขตที่ระดับความสูง 2,091 กม. และจุดสุดยอดที่ระดับความสูง 7,411 กม.
เป็นที่น่าแปลกใจว่าการใช้วงโคจรกลาง 1 และ 2 สองวง (รูปที่ 3.17) เป็นไปได้ที่จะส่งดาวเทียมสองดวงเข้าสู่วงโคจรวงกลมเดียวกัน (หรือเกือบจะเหมือนกัน) ได้ด้วยการใช้ยานส่งหนึ่งลำเพื่อให้ดาวเทียมทั้งสองพร้อมกันอย่างมีนัยสำคัญ จุดต่าง ๆ ของวงโคจรนี้ ในการทำเช่นนี้ หลังจากที่ปล่อยดาวเทียมดวงหนึ่งขึ้นสู่วงโคจร 3 ที่จุด D ก็เพียงพอแล้วที่จะปล่อยให้ดาวเทียมดวงที่สองทำการปฏิวัติทั้งหมดตามวงโคจร 2 เพื่อว่าเมื่อถึงจุดสุดยอด D อีกครั้ง ในที่สุดมันก็จะถูกส่งเข้าสู่วงโคจร 3 ในที่สุด คุณสามารถเลือกระยะเวลาการปฏิวัติของวงโคจร 2 และ 3 เพื่อให้ดาวเทียมทั้งสองดวงมาสิ้นสุดที่ระยะห่างที่กำหนดจากกันตามแนวโค้งของวงโคจร (โดยหลักการแล้ว แม้จะอยู่ที่ปลายเส้นผ่านศูนย์กลางเดียวกันก็ตาม) ด้วยวิธีนี้ในสหรัฐอเมริกาในปี 1963, 1964, 1965 และ 1967 ดาวเทียมตรวจสอบ Vela-Hotel สี่คู่ (เพื่อตรวจจับการระเบิดของนิวเคลียร์ในอวกาศ) ถูกส่งขึ้นสู่วงโคจรทรงกลมที่ระดับความสูงประมาณ 100,000 กม. โดยดาวเทียมหนึ่งในคู่นั้นทำมุมล่วงหน้า 130 - 140° ในระหว่างการปล่อยดาวเทียมทั้งหมด ดาวเทียมวิทยาศาสตร์ดวงที่สามยังคงอยู่ในวงโคจรกลาง 2
กระบวนการในการปล่อยดาวเทียมเทียมขึ้นสู่วงโคจรที่อยู่นิ่ง (รูปที่ 3.18) สามารถแสดงได้ทีละขั้นตอนดังนี้ (รูปที่ 3.18, a):
– ปล่อยจากตำแหน่งปล่อยซึ่งอยู่ใกล้เส้นศูนย์สูตร ไปทางทิศตะวันออกสู่วงโคจรจับที่ระดับความสูง 185...250 กม.
– ในขณะที่ข้ามระนาบเส้นศูนย์สูตร ดาวเทียมจะถูกถ่ายโอนจากวงโคจรรอไปยังวงโคจรกลาง ซึ่งจุดสุดยอดนั้นเกิดขึ้นพร้อมกับความสูงของวงโคจรซิงโครนัส
- ดำเนินการปฐมนิเทศที่จำเป็นในวงโคจรกลางเพื่อเตรียมพร้อมสำหรับการเปิดเครื่องยนต์สูงสุด
– หลังจากเสร็จสิ้นวงโคจรหลายรอบตามวงโคจรถ่ายโอนแล้ว ให้เปลี่ยนผ่านโดยใช้เครื่อง apogee เป็นวงโคจรที่ใกล้กับวงกลม
– การแปลดาวเทียมอย่างแม่นยำไปยังจุดที่อยู่เหนือลองจิจูดที่กำหนด และการแก้ไขคาบการโคจรและความเยื้องศูนย์ของวงโคจร การถ่ายโอนดาวเทียม (ถ้าจำเป็น) จากโหมดป้องกันภาพสั่นไหวในการหมุนไปยังโหมดป้องกันภาพสั่นไหวแบบสามแกนและการติดตั้งแผงโซลาร์เซลล์
– การแก้ไขพารามิเตอร์วงโคจรเป็นระยะเพื่อให้แน่ใจว่าดาวเทียมอยู่เหนือจุดที่กำหนดบนพื้นผิวโลก
สามารถส่งดาวเทียมขึ้นสู่วงโคจรได้ตามรูปแบบที่แสดงในรูปที่ 1 3.18 ข.
1
2
3
พตุฟ 53 · 10-09-2014
สหภาพเป็นสิ่งที่ดีอย่างแน่นอน แต่ค่าใช้จ่ายในการขนย้ายสินค้า 1 กิโลกรัมยังคงเป็นราคาที่ห้ามปราม ก่อนหน้านี้เราได้พูดคุยถึงวิธีการส่งคนขึ้นสู่วงโคจร แต่ฉันอยากจะหารือเกี่ยวกับวิธีอื่นในการส่งสินค้าไปยังจรวด (ตกลงที่จะโยนคนและชิ้นส่วนเหล็ก (ดาวเทียม) ยังคงมีความแตกต่างอย่างมาก) ฉันคิดว่าโปรเจ็กต์ที่ไม่มีอยู่จริงเลย (เช่น หอคอยหรือลิฟต์อวกาศ) ไม่ควรแตะต้อง แต่ปืน EM ก็คุยกันได้ ใครมีความคิดเห็นบ้าง (อาจมีคนอ่านบทความล่าสุดแล้ว)
4
ไดเลทแทนท์ 111 · 10-09-2014
ฉันจำได้ว่าประมาณ 30 ปีที่แล้วมีภาพยนตร์เกี่ยวกับปืน "อวกาศ" ฉันจำรายละเอียดไม่ได้ แต่ความสูงของช็อตนั้นสูงมาก
ฉันไม่รู้ว่าทำไมคนอเมริกันจึงละทิ้งโครงการนี้ แต่ในความคิดของฉัน มันเป็นวิธีที่ค่อนข้างเหมาะสมในการปล่อยดาวเทียมขนาดเล็ก
ความจริงเกี่ยวกับต้นทุนก็คือองค์ประกอบทางการค้านั้นไม่สามารถคาดเดาได้ ดังเช่นในเรื่องตลกเกี่ยวกับโบรกเกอร์:
สองครั้งสองเท่าไหร่?
เรากำลังขายหรือซื้อ?
5
ปืนแม่เหล็กไฟฟ้า (หรือที่เรียกว่าสนามแม่เหล็ก - ในคำเดียว!) เป็นอุปกรณ์ที่ค่อนข้างเหมาะสำหรับการส่งสินค้าขึ้นสู่วงโคจรโลก จนถึงขณะนี้ความจริงยังคงอยู่เฉพาะในรูปแบบของช่องว่างโลหะ เนื่องจากไม่มีไส้อิเล็กทรอนิกส์ใดที่สามารถทนต่อการรับน้ำหนักเกินดังกล่าวได้
มีข่าวลือในฟอรัมอินเทอร์เน็ตว่ามีผู้ชายบางคนคำนวณความยาวของปืนที่ควรจะเป็นเพื่อเร่งความเร็วกระสุนไปที่ความเร็วหลบหนีครั้งแรกด้วยความเร่งที่ยอมรับได้ ฉันไม่ทราบรายละเอียด (และโดยทั่วไปแล้ว บางทีพวกเขาทั้งหมดโกหก) แต่ดูเหมือนว่าเขามีปืนที่มีความยาวลำกล้องประมาณ 1,000 กม.
ย้อนกลับไปในปี 1935 Max Valier เกิดความคิดที่ว่ามันเป็นไปได้ที่จะเร่งความเร็วกระสุนปืนในอุโมงค์วงแหวนก่อน จากนั้นจึง "เปลี่ยนสวิตช์" และนำมันเข้าไปใน "ลำกล้อง" ที่อยู่ติดกับเครื่องเร่งวงแหวนในวงสัมผัส จึงทำการเปิดตัว ไปในทิศทางที่ต้องการ เครื่องเร่งนิวเคลียร์ประเภทนี้มีมากเกินไปสำหรับความต้องการของ "ฟาร์มส่วนรวม"
เพื่อผลที่ดีกว่าจึงเสนอให้หมุนกระสุนปืนในสุญญากาศ
ในเวลานั้นเป็นไปไม่ได้เลยที่จะประกอบ "ลูกศร" ที่สามารถเปลี่ยนได้ด้วยความเร็วเช่นนี้ (อย่างไรก็ตามตอนนี้ก็ยังเป็นไปไม่ได้เช่นกัน)
นอกจากนี้การกระแทกระหว่างการเปลี่ยนจากสุญญากาศสู่บรรยากาศระหว่างการยิงก็เพียงพอที่จะเปลี่ยนดาวเทียมให้กลายเป็นแพนเค้กที่ทำออกมาได้ดี - เขาต้องการอะไรด้วยความเร็วจักรวาลแรก แต่ไม่ใช่ในชั้นบนบาง ๆ แต่กลายเป็นอวบอ้วน อันล่าง!
หลังจากปัญหาดังกล่าว การเอาชนะผลกระทบจากการทำลายล้างของแรงเหวี่ยงในเครื่องเร่งความเร็วของทหารนั้นเป็นการออกกำลังกายที่ง่ายสำหรับจิตใจ
ตามทฤษฎี อุปกรณ์ EM สามารถใช้ส่งดาวเทียมจากดวงจันทร์ได้ เนื่องจากยานอวกาศลำแรกมีขนาดเล็กกว่ามาก และไม่มีอากาศ แต่แน่นอนว่า หากก่อนหน้านี้เราแก้ปัญหาด้วยแหล่งพลังงานขนาดกะทัดรัดและทรงพลัง แผงระบายความร้อน และวิธีการส่งมอบทั้งหมดที่นั่นและติดตั้งที่นั่น แต่บางทีในอนาคต...
โอ้ใช่. ปัญหาอีกประการหนึ่งคือขนาดของดาวเทียม คุณไม่สามารถไล่คนออกจากปืนได้ คุณจะต้องเอาชนะโรคริดสีดวงทวารทางวิศวกรรมมากเกินไป แต่การยิงคิวบ์แซตขึ้นสู่วงโคจร อย่างน้อยก็ในทางทฤษฎีก็เป็นไปได้ทีเดียว แต่ถึงกระนั้นก็ยังต้องแก้ไขปัญหาที่เกี่ยวข้องอีกมากมาย เช่น ความเปราะบางของอุปกรณ์อิเล็กทรอนิกส์ แหล่งพลังงาน การเปลี่ยนทิศทางของการยิง เป็นต้น
กล่าวโดยสรุปเพื่อความสวยงามทั้งหมด แนวคิดของเครื่องยิงแม่เหล็กหลบหนียังคงไม่มีท่าว่าจะดี เนื่องจากมีค่าใช้จ่ายสูงในการแก้ปัญหาทางเทคนิคและ "ไอเสีย" ที่มีประโยชน์เล็กน้อย
ในขณะเดียวกัน มีเพียงนักรบเท่านั้นที่มอง "ปืนเรลกัน" ด้วยการมองโลกในแง่ดีด้วยความระมัดระวัง - ท้ายที่สุดแล้ว ขว้างช่องว่างเข้าด้านข้างของเรือหรือรถถังศัตรู หรืออะไรก็ตาม ในระยะ 200 กม. ด้วยความเร็วประมาณ 6 กม./ วินาทีคือให้ฉันบอกคุณมีความสุขเสมอ
แต่แม้กระทั่งในหมู่ "ผู้ขับเคลื่อนด้วยดวงดาว" ก็ยังมีผู้คลางแคลงใจ ประเด็นก็คือปืน EM มีขนาดใหญ่มาก ดังนั้นจึงวางได้เฉพาะบนรถถังหรือเรือขนาดใหญ่เท่านั้น และมีความเสี่ยงอย่างมาก: อะไรก็ตามที่โดนเศษกระสุนเข้าไปในโรงไฟฟ้า (และ "ปัจจุบัน" แยกจากตัวปืนและ ก็ไม่เคยเล็ก ) - และดอกไม้ไฟในวันที่ 9 พฤษภาคมจะดูเหมือนเป็นเพียงดอกไม้ไฟที่น่าเบื่อ! และตัวอาวุธเองก็ไม่ได้โดดเด่นด้วยความสามารถในการเอาตัวรอดที่เพิ่มขึ้น
นอกจากนี้ยังมีการสึกหรอบนรางค่อนข้างมากหลังการยิงแต่ละครั้ง (ในกรณีของปืนเรลกัน) ซึ่งส่งผลต่อความทนทานและความแม่นยำ บวกกับปัญหาการระบายความร้อน และเร่งอย่างรวดเร็ว - ใช้ค่าหลายล้านแอมแปร์กับรางเดียวกันภายในเสี้ยววินาที - ทุกสิ่งจะร้อนมากเกินไป และหากในกรณีของการปล่อยดาวเทียมสิ่งนี้ไม่ได้มีบทบาท - คุณยิงครั้งเดียวแล้วปล่อยให้เย็นเป็นเวลาหนึ่งเดือน - จากนั้นในการต่อสู้หลังจากยิงไปหลายนัดปืนก็จะละลายอย่างโง่เขลา!
ไม่. มันกลับกลายเป็นเรื่องวุ่นวายเล็กน้อย ถึงกระนั้น การรวบรวมจากแหล่งต่าง ๆ ซึ่งสัมผัสกับทรงกลมอวกาศเฉพาะในการผ่านและถึงแม้จะ "เห็น" แหล่งที่มาดั้งเดิม (ขอบคุณมากสำหรับสมาชิกสภานิติบัญญัติและผู้ตรวจสอบ) ไม่ได้มีส่วนช่วยในการปรับปรุงคุณภาพของความเห็น แต่จะรวยอะไร...
6
นอกจากนี้ยังมีแทรมโพลีนและหนังสติ๊กที่เสนอโดย Rogozin เช่นเดียวกับในเรื่องตลก
ของจริงที่เหลืออยู่คือจรวดเคมี และเราสามารถพูดคุยเกี่ยวกับการลดราคาได้ภายใน 10-20% เท่านั้น ซึ่งเป็นเรื่องจริง แต่ดูเหมือนว่านี่คือขีดจำกัด ฉันคำนึงถึงต้นทุนรวมของวงจร ไม่ใช่แต่ละขั้นตอน
จริงอยู่ ราคาสามารถลดลงได้ภายในขีดจำกัดเหล่านี้โดยการเปลี่ยนเงื่อนไขเพียงข้อเดียว จำเป็นต้องยกเว้นความเป็นไปได้ของการโจรกรรมในทุกขั้นตอน โดยเริ่มจากการออกแบบ
7
ลิปา 23 · 12-09-2014
ทำได้ดีมากติ่มซำ - ละเอียดและชัดเจน! ปืน EM สู่ถังขยะแห่งประวัติศาสตร์! นี่เป็นตัวเลือกที่ยอมรับไม่ได้สำหรับอวกาศ (ฉันอ่านเรื่องนี้ด้วย) แต่นักรบเริ่มสนใจรางรถไฟและเรียนรู้ที่จะยิงพลาสมาร้อนจากพวกมัน (ประจุละลายและบินด้วยความเร็วสูง) คุณต้องทำลายพลังงาน ยังไม่มีอัตราการยิง (ยังไม่มี) แต่ถ้าตีครั้งเดียวก็ไม่ต้องทำซ้ำ ทหารก็ดีใจ แต่เราควรทำยังไงดี? แล้วการบินด้วยน้ำมันก๊าดล่ะ? เราจะอยู่ในวงโคจรเหมือนอึในหลุม จรวดไม่ใช่ทางเลือก คุณต้องปั้นสิ่งที่ใช้ซ้ำได้ (ไม่เหมือนตั๊กแตนและจรวดของ Musk "แบบมีตีนกบ") แต่สามารถนำกลับมาใช้ใหม่ได้อย่างแท้จริง
8
9
10
11
ดิมิทรีพี 113 · 12-09-2014
ตามทฤษฎีแล้ว มีตัวเลือกในการลดต้นทุนในการยิงจรวด (อย่างน้อยก็ในทางทฤษฎี) อันเป็นผลมาจากการวางแหล่งพลังงานไว้ด้านนอกจรวดและถ่ายโอนพลังงานนี้ "ผ่านอากาศ" บนเรือโดยตรง เช่น ด้วย ลำแสงเลเซอร์หรืออะไรทำนองนั้น (ถึงแม้เลเซอร์จะไม่ทะลุตรงนี้แต่จะทำเพื่อแสดงหลักการ) แนวคิดนี้ไม่ใช่เรื่องใหม่ แต่ก็ยังไม่ได้ช่วยให้เข้าใกล้แนวทางแก้ไขมากขึ้น
อย่างไรก็ตาม ค่าใช้จ่ายจำนวนมากจะขึ้นอยู่กับต้นทุนของ "การเคลื่อนย้ายทางไกล" ดังกล่าว ไม่เช่นนั้นอาจมีราคาแพงกว่านั้นอีก
12
ดิมิทรีพี 113 · 12-09-2014
ว้าว ขณะที่ฉันกำลังเขียนโพสต์ด้านบน Lipa ได้โพสต์ไปแล้วสามรายการ (อย่างน้อย) และถูกแบนอย่างรุนแรง! และฉันไม่มีเวลาอ่านด้วยซ้ำ... อย่างไรก็ตาม มันน่าเศร้า!
13
ไดเลทแทนต์ 111 · 12-09-2014
“อย่างใดตอนเย็นก็ไม่อิดโรยอีกต่อไป”
ผู้ดำเนินรายการแบนในลักษณะสีดำ หลังจากผ่านไปหนึ่งวันจะต้องมีคนได้รับการช่วยเหลือ และสิ่งที่น่าขยะแขยงเป็นพิเศษก็คือพวกเขาทิ้งรอยแดงไว้ จะดีกว่าโดยไม่มีร่องรอยหรือจุดที่ละเมิดเพื่อความชัดเจน
ให้ตายเถอะ ฉันเบื่อแล้ว ไม่มีเวลาอ่าน และกระทู้สนทนาก็หายไป
14
ดิมิทรีพี 113 · 12-09-2014
ขยัน ฉันสนับสนุน!
สหายผู้ดำเนินรายการ ถ้าอย่างน้อยคุณจะเขียนข้อความภายใต้การแบนด้วยเหตุผลใดก็ตาม คุณจะเห็นว่าผู้คนจะหยุด “โปรยการยุยงปลุกปั่น” มิฉะนั้นหลักการทางศีลธรรมและจริยธรรมที่คุณปฏิบัติตามเมื่อกลั่นกรองโพสต์ถัดไปของคุณมักจะไม่ชัดเจน
ผู้คนจึงเห็นเขตแดน และคุณมีงานน้อยลง
15
ดีลิแทนท์ 76 · 13-09-2014
“ ปืนที่มีความยาวลำกล้องประมาณ 1,000 กม.” การติดตั้งลิฟต์ในลำกล้องทำได้ง่ายกว่าและทำการเจาะที่ความสูงต่างกันและถูกกว่าด้วย - บันไดแขวน แต่ทั้งนี้ต้องให้ลำกล้องชี้ไปทางท้องฟ้า
16
17
ไดเลทแทนท์ 111 · 13-09-2014
มีการเสนอให้ใช้ภูเขาเพื่อสร้างอุโมงค์เร่งความเร็ว แต่จะมีราคาแพงในช่วงเริ่มต้น และระยะการปล่อยสู่วงโคจรยังน้อยเกินไป
คุณสามารถเปรียบเทียบต้นทุนของโปรแกรมการเปิดตัวทั้งหมดได้เท่านั้น ด้วยวิธีนี้จะชัดเจนยิ่งขึ้นว่าวิธีใดถูกกว่า มิฉะนั้นพวกเขาจะไม่รวมตัวเลขการชำระเงินสำหรับการส่งมอบ "รัสเซีย" โดยลืมไปว่ารัสเซียมีคอสโมโดรมและโรงงานผลิตจรวดและเครือข่าย ของสถานีคุ้มกัน คนที่ฉลาดแบบนี้มาบอกว่าเรามีดาวเทียมและเราจำเป็นต้องส่งมันขึ้นสู่วงโคจร แต่เราต้องการให้การปล่อยดาวเทียมมีราคาเท่ากับเชื้อเพลิงจรวด รับมะรุมกับเนยไหม? รับภาระค่าใช้จ่ายที่ซับซ้อนบางส่วนแล้วการเปิดตัวก็จะถูกลงอย่างน่าอัศจรรย์ หากคุณสั่งซื้อบริการครบวงจรจากบริษัทขนส่ง คุณจะได้รับราคาเดียว แต่ถ้าคุณส่งสินค้าจากจุด A ไปยังจุด B เท่านั้น ราคาก็จะต่ำกว่ามาก
แม้ว่ามนุษย์โลกจะมีแต่เตาน้ำมันก๊าดบินได้ แต่อย่างอื่นก็แปลกใหม่และน่าอัศจรรย์
เมื่อวันก่อนพวกเขาฉายเรื่องราวเกี่ยวกับรถยนต์ 3 มิติ เครื่องพิมพ์ใช้เวลาหนึ่งสัปดาห์ในการพิมพ์ตัวถัง จำนวนชิ้นส่วนน้อยกว่าขนาด ล้อ เครื่องยนต์ และทุกอย่างก็ทำตามปกติ การประกอบเป็นแบบแมนนวลร่างกายต้องประมวลผลด้วยไฟล์ ราคาของรถยนต์ไฟฟ้าดังกล่าวอยู่ที่ 20-30,000 ในสกุลเงินต่างประเทศส่วนอนุกรม "ปกติ" เดียวกันจะมีราคาสูงสุด 3-4 พัน ดูเหมือนว่าจะมีความคืบหน้า แต่ต้นทุนยังคงทะลุหลังคา
พูดได้เลยว่าอวกาศเป็นความเพ้อฝันที่คุณสามารถสร้างชีวิตที่ยอดเยี่ยมให้กับตัวเองได้โดยไม่ต้องมุ่งเป้าไปที่การสำรวจอวกาศทั้งหมดนี้ก็เป็นมุมมองที่สมควรได้รับความเคารพเช่นกัน แต่ฉันจะพูดแบบนี้ โดยส่วนตัวแล้วฉันอดทนได้นิดหน่อย และทำโดยไม่มีสังคมบริโภค นั่นคือ ใช้ชีวิตอย่างมีสติเพียงพอ และเงินที่ได้จากสิ่งนี้ควรจะนำไปใช้ในการพัฒนาที่ก้าวหน้าบางอย่าง ไม่จำเป็นต้องมีพื้นที่ แต่ในขณะเดียวกันก็สามารถควบคุมการใช้จ่ายของกองทุนได้
สำหรับผู้ที่จะพยายามใช้กองทุนนี้เพียงเพื่อวัตถุประสงค์ในการเพิ่มคุณค่าให้กับตนเอง จะมีการลงโทษเพียงครั้งเดียว นั่นคือ การเนรเทศไปยังพื้นที่ว่างทางอากาศโดยถูกริบ
18
พตุฟ 53 · 15-09-2014
ฉันอยากจะเขียนวันศุกร์แต่ไม่มีเวลา ในสามโพสต์นั้นมี 3 บทความ หนึ่งบทความที่มีรายละเอียดมาก เริ่มต้นตั้งแต่รุ่งอรุณของอวกาศ ซึ่งพิสูจน์ถึงผลประโยชน์ทางเศรษฐกิจของการใช้ระบบ MAKS ของรัสเซีย ซึ่งฝังอยู่ในยุค 90 ที่รุ่งโรจน์ บทความนี้ยาวและน่าสนใจ การเขียน "ด้วยคำพูดของคุณเอง" นั้นขี้เกียจและซับซ้อนเกินไป เลยทิ้งมันไปเหมือนเดิมโดยหวังว่าจะไม่ลบเร็วๆ และคนจะได้มีเวลาอ่าน เรื่องที่สองจากนิตยสารเทคโนโลยีเยาวชนปีที่ 11 เกี่ยวกับการใช้อุปกรณ์ขับเคลื่อนสายเคเบิล ยังมี "ทางเลือก" อีกด้วย การจัดหาข้อเสนอบนอินเทอร์เน็ตนั้นผ่านทางหลังคา มีทั้งเรื่องที่น่าสนใจและเรื่องบ้าๆบอๆ แต่มีจำนวนมากและอ้างว่ามีทางเลือกอื่นแทนสารเคมี ไม่มีขีปนาวุธค่อนข้างเหลาะแหละ ในขณะที่อ่านฉันตระหนักได้หลายอย่าง: โครงการทั้งหมดที่ใช้ปืนและแอนะล็อก (และยังมีวิธีการยิงด้วยการเร่งวัตถุเป็นเกลียวและอื่น ๆ ) ไม่สามารถทำได้ด้วยเหตุผลหลายประการ
1) ประการแรก การลากของชั้นล่างของบรรยากาศด้วยความเร็วเหนือเสียงจะสูงมาก (แม้จะเปรียบเทียบกับผนังคอนกรีตก็ตาม) และจะทำลายวัตถุได้เกือบทุกชนิดหากไม่มีการป้องกันความร้อนอันทรงพลัง (ซึ่งทำให้กระบวนการยุ่งยากและทำให้หนักขึ้นอย่างมาก)
2) ประการที่สอง วัตถุที่ถูกปล่อยใดๆ ก็ตามจะกลับมาหลังจากการปฏิวัติหนึ่งครั้งไปยังจุดเริ่มต้น โดยไม่คำนึงถึงความเร็ว นั่นคือจำเป็นต้องปรับวงโคจรนั่นคือเพื่อจัดเตรียมวัตถุด้วยระบบขับเคลื่อน ซึ่งส่งผลกระทบอย่างมากต่อต้นทุนและความซับซ้อนและเมื่อคำนึงถึงข้อเท็จจริงประการแรกแล้วก็เป็นปัญหาทางเทคนิคเนื่องจากการโอเวอร์โหลดขนาดใหญ่ (อย่างไรก็ตามอุปกรณ์อิเล็กทรอนิกส์จะเกิดความยุ่งเหยิงและหากไม่มีเครื่องยนต์จะไม่เปิดทันเวลา)
3) ความเร็วเริ่มต้นจะต้องสูงกว่าความเร็วจักรวาลที่ 1 อย่างมีนัยสำคัญเนื่องจากการเบรกในชั้นบรรยากาศหนาแน่น (ค่อนข้างแรง) และนี่ไม่ใช่ปัญหาทั้งหมด
จากข้อมูลที่ศึกษาพบว่าปัญหาหลักของจรวดคือการเอาชนะชั้นบรรยากาศชั้นล่างที่หนาแน่นที่สุดเหล่านี้ได้อย่างแม่นยำ (ระดับความสูง 11-12 กม. แรก) การเร่งความเร็วและความสำเร็จในการปล่อยสู่วงโคจรจะดำเนินการในวันที่ 2 และ 3 ระยะของจรวดและอันแรกใช้อย่างแม่นยำในการขึ้นไปถึง 12 กม. และกินเชื้อเพลิงส่วนแบ่งของสิงโต - ตามการคำนวณการบินของโปรตอนระยะที่ 1 ใช้เวลา 65 วินาที และในช่วงเวลานี้การเผาไหม้เชื้อเพลิง 250 หรือ 280 ตัน (ตัวเลขที่แน่นอนอยู่ในบทความฉันจำไม่ได้) และการยิงทางอากาศช่วยประหยัดเงินได้มาก ในการคำนวณมีตัวเลขสำหรับ "MAX" ต้นทุนการขนส่งสินค้า 1 กิโลกรัมควรจะเป็น 1,000 และในอนาคต 500 เหรียญ (ซึ่งคุณต้องยอมรับว่าไม่ใช่ลูกโซ่เหมือนตอนนี้อีกต่อไป) เป็นที่รู้จักมานานแล้ว (บางแห่งตั้งแต่กลางทศวรรษที่ 60) และหลายคนได้พยายามแก้ไขปัญหานี้แล้ว เส้นทางของมัสค์กับตั๊กแตนของเขาถือเป็นทางตันในความคิดของฉัน แต่ดูเหมือนว่า "ไบคาล" และ "แม็กซ์" ของเรามีแนวโน้มดี (แต่ตกเป็นเหยื่อของระบบราชการและการล่มสลายของสหภาพโซเวียต) มีคนอื่นแบบนี้ด้วย และปัญหาในการแก้ปัญหา 11 กม. แรกนี้จะช่วยลดต้นทุนในการขนย้ายสินค้าได้อย่างมาก ลิฟต์ หอคอย และโครงสร้างขนาดใหญ่ที่คล้ายกันนั้นไม่สามารถทำได้ทางเทคโนโลยีในขณะนี้และในทางการเมืองด้วย (จะต้องสร้างร่วมกันและบนเส้นศูนย์สูตร - ชาวนิโกรที่อาศัยอยู่ที่นั่นไม่ต้องการสิ่งนี้ และสหรัฐอเมริกาและรัสเซียจะไม่ได้รับอนุญาต สู่แอฟริกา มีอีกมากที่สามารถเขียนได้ แต่เวลายังเหลืออยู่ไม่มาก
19
ใช่ นี่คือบรรยากาศของโลกบางๆ สำหรับคุณ.... โดยทั่วไปแล้ว วิธีแก้ปัญหา "ปัญหาระยะแรก" (รวมถึงปัญหาการลดต้นทุนในการเปิดตัวโดยทั่วไป) ขึ้นอยู่กับอะไรและมากน้อยเพียงใด มีการเสนอให้ปล่อยน้ำหนักขึ้นสู่อวกาศ
ฉันคิดอย่างนั้น ไม่ว่าเราจะหวังแค่ไหน หลอกตัวเองแค่ไหน อีก 100 ปีข้างหน้า เราจะบินไปบน “เคโรกาส” บางทีในภายหลัง เมื่อพวกเขาค้นพบหลักการทางกายภาพใหม่ๆ และสร้าง “จานบินต้านแรงโน้มถ่วง” สิ่งนี้จะช่วยลดต้นทุนในการขนส่งสินค้าได้ทันทีหลายร้อยล้านครั้ง แต่สำหรับตอนนี้... ใช่ นี่คือชั้นบรรยากาศของโลกบางๆ สำหรับ คุณ.... แต่โดยทั่วไปแล้ว วิธีแก้ปัญหา "ปัญหาในระยะแรก" (รวมถึงปัญหาการลดต้นทุนในการเปิดตัวโดยทั่วไปด้วย) ขึ้นอยู่กับว่าเสนอให้ปล่อยสู่อวกาศมากน้อยเพียงใดและมีน้ำหนักเท่าใด .
ดังนั้นจึงไม่ใช่เรื่องยากที่จะทำให้การส่ง "ลูกบาศก์" ขนาดเล็กและเบาขึ้นสู่วงโคจรถูกลง เนื่องจากน้ำหนักและขนาด แม้แต่จรวดที่มีขนาดค่อนข้างเล็กก็สามารถโยนพวกมันขึ้นสู่อวกาศได้ ซึ่งสามารถ "ติดไว้ที่ด้านหลัง" ของเครื่องบินในระดับความสูงสูงหรือติดเข้ากับบอลลูนสตราโตสเฟียร์เดียวกันได้อย่างง่ายดาย
และที่นี่มาสก์และสหายของเขาถูกรายล้อมไปด้วยอิสรภาพและความเจริญรุ่งเรืองโดยสมบูรณ์ ที่นี่คุณมี "ตั๊กแตน" และฟิวเซอร์แม่เหล็กและโดยทั่วไปมีทางเลือกมากมายทุกประเภท
เป็นอีกเรื่องหนึ่งถ้าคุณต้องการดึงสิ่งที่คุ้มค่าจริงๆออกมา: กล้องโทรทรรศน์ที่นั่น นักบินอวกาศ 2-3 คน (หรือไทคูนอต 6-7 ตัว :)) หรือโมดูลของบางสถานี จากนั้นคุณจะต้องมีจรวดที่ใหญ่ขึ้นและหนาขึ้น และมันจะไม่พอดีกับเครื่องบินอีกต่อไป และ "ตั๊กแตน" ก็ไม่สามารถช่วยชีวิตมันได้อีกต่อไป
และนี่คือจุดที่คุณจะต้องปรับแต่งตัวจรวด เครื่องยนต์ และเชื้อเพลิง เกณฑ์หลักที่นี่คืออะไร? น้ำหนัก! ดังนั้นการทำให้จรวดเบาลง เราก็สามารถทำให้การปล่อยถูกลงได้
ท้ายที่สุดแล้วตอนนี้มันก็เหมือนกับว่า - นอกเหนือจากน้ำหนักบรรทุกแล้ว เหล็ก "ไม่จำเป็น" จำนวนมากและเชื้อเพลิงหนักก็ลอยไปในอวกาศ สำหรับฉันแล้วดูเหมือนว่าเราต้องทำงานไปในทิศทางนี้: เพื่อลดน้ำหนักของจรวดและดาวเทียมด้วยวัสดุและโซลูชั่นทางวิศวกรรมใหม่ ๆ รวมถึงการพัฒนาเชื้อเพลิงประเภทใหม่ที่ประหยัดพลังงานเพื่อให้มีปริมาณเชื้อเพลิงเพียงเล็กน้อย มันเผาไหม้ “ยาวนานและสดใส”
ฉันคิดอย่างนั้น ไม่ว่าเราจะหวังแค่ไหน หลอกตัวเองมากแค่ไหน อีก 100 ปีข้างหน้า เราจะบินไปบน “เคโรกาส” บางทีในภายหลัง เมื่อมีการค้นพบหลักการทางกายภาพใหม่ๆ และสร้าง “จานบินต้านแรงโน้มถ่วง” ขึ้น สิ่งนี้จะช่วยลดต้นทุนในการขนส่งสินค้าได้ทันทีหลายร้อยล้านครั้ง แต่สำหรับตอนนี้...
20
ดิมิทรีพี 113 · 15-09-2014
ช่างน่าเสียดาย ข้อความถูกคัดลอกสองครั้ง! และทุกอย่างก็ดูดี...
โอเค พวกเขาบอกว่าการทำซ้ำเป็นบ่อเกิดของการเรียนรู้ ฉันไม่รู้ว่าโพสต์ของฉันมี "วิทยาศาสตร์" เยอะหรือเปล่า แต่คนที่ไม่เข้าใจครั้งแรกจะมีโอกาสอีกครั้ง!
21
22
23
24
ดิมิทรีพี 113 · 16-09-2014
พัตฟ. ฉันมองเห็นผลลัพธ์นี้ล่วงหน้าและคัดลอกไปยังคอมพิวเตอร์ของฉัน (ฉันหวังว่าคนอื่นจะคิดเรื่องนี้มาก่อนหรือสามารถเชี่ยวชาญมันได้) จริงอยู่ฉันยังไม่มีเวลาอ่าน แต่ทันทีที่ทำได้ก็ทันที
ยังไงก็ขอบคุณสำหรับข้อมูลนะครับ
25
พตุฟ 53 · 17-09-2014
26
27
28
29
YOV2 38 · 23-09-2014
ฉันจะพูดอะไรได้บ้างในการยิงช่องว่าง (ชุดสลักเกลียว, ปลอกม้วน, องค์ประกอบเฟรมที่แยกชิ้นส่วน) ด้วยปืนมาตรฐาน! และของเล็กๆ น้อยๆ ในแบบเก่าๆ รวมกันขึ้นรถไฟและออกไปยังดาวอังคาร!
30
YOV2 38 · 23-09-2014
และการขุดหลุมบนดินหรือบนภูเขาก็ไม่จำเป็นเลย
แต่ภูเขาจะมีประโยชน์! มีภูเขาที่มีความลาดชันที่เหมาะสมก็ทำความสะอาดและสร้างอุโมงค์ไปตามทางลาดได้มีภูเขาอยู่ห่างออกไปมากกว่าหนึ่งกิโลเมตรจึงสร้างอุโมงค์ได้!
31
32
33
Sqwair777 50 · 23-09-2014
YOV2 “ฉันจะว่ายังไงดี ยิงช่องว่าง (ชุดสลักเกลียว ปลอกม้วน องค์ประกอบเฟรมที่แยกชิ้นส่วน) ด้วยปืนมาตรฐาน! และสิ่งเล็กๆ น้อยๆ ทั้งหมดด้วยวิธีที่ล้าสมัย รวมเข้าด้วยกันในรถไฟและไป ดาวอังคาร!”
แล้วจะจับได้อย่างไร? ด้วยความเร็วเช่นนั้นและเช่นนั้น ถ้าอย่างนั้นคุณต้องมีกลไกในการเบรกและรักษาเสถียรภาพในที่เดียว แทนที่จะวิ่งด้วยตาข่ายรอบวงโคจร พระเจ้าทรงทราบด้วยความเร็วเท่าใด และยังมีความเป็นไปได้ในการยิงดาวเทียมบางดวงอีกด้วย
34
ดิมิทพิจ 46 · 24-09-2014
ยาโคฟ คุณควรอ่านสิ่งที่เขียนไว้ด้านบนเกี่ยวกับการใช้ปืนหรือไม่? รายละเอียดมีรายละเอียดอยู่ที่นั่น:
1) กระสุนปืนที่ยิงไปตามวิถีกระสุนจะตกลงมาที่จุดเริ่มต้นหลังจากหนึ่งวงโคจร - โดยไม่มีการแก้ไขใดๆ
2) ในชั้นล่างของบรรยากาศด้วยความเร็วเหนือเสียง พื้นที่ว่างจะร้อนจนร้อนแดง (ไม่สำคัญกับกระสุนปืน - โหลดไม่ดี) นั่นคือจำเป็นต้องมีการป้องกันความร้อน
3) เนื่องจากการเบรกในชั้นล่างของบรรยากาศ ความเร็วจึงควรสูงกว่าความเร็วจักรวาลที่ 1 มากและสิ่งเหล่านี้เป็นภาระและความต้านทานที่ห้ามปราม (ที่ความเร็ว 10 กม. / วินาที ชั้นล่างของบรรยากาศ = คอนกรีต กำแพง).
ผลลัพธ์ก็คือปืนหลายรุ่นเหมาะสำหรับทหารเท่านั้น (เพื่อรบกวนปารีสและทำให้ดาวเทียมพัง) ไอเดียยังไม่เกิด!
35
YOV2 38 · 25-09-2014
โปรดทราบว่าแนวคิดนี้ไม่ใช่ของฉันเลย (ดูด้านบน)
ฉันแค่อยากจะบอกว่าในทางเทคนิคแล้วอุปกรณ์ดังกล่าวไม่ได้ซับซ้อนมากนัก
แต่ด้วยการใช้งานจริง ปัญหาก็ซับซ้อนกว่าการก่อสร้างมาก
36
YOV2 38 · 25-09-2014
นี่คือขยะง่ายๆ ด้วยการยิงจากปืนใหญ่ ความเร็วเริ่มต้นสูงสุด แล้วตกและแรงต้านอากาศก็ลดลงตามความสูง เช่น ความเร็วที่ลดลงเนื่องจากความต้านทานลดลง และกระแสในคำถามของการคำนวณคือสิ่งที่จะคงอยู่จากแรงกระตุ้นเริ่มต้น
แต่ฉันอยากให้สิ่งที่ตรงกันข้ามกับการเร่งความเร็วอย่างราบรื่น ซึ่งเป็นสิ่งที่ระบบจรวดทำ
37
38
YOV2 38 · 25-09-2014
มันจะง่ายกว่าถ้าแยกอากาศออกจากสมการ + ความเร็วเริ่มต้นบางประเภท - ซึ่งเป็นสิ่งที่พวกเขาพยายามใช้เมื่อเปิดตัวจาก "เรือบรรทุกขีปนาวุธบิน"
มีโครงการแห่งอนาคตมากมายการดำเนินการซึ่งเป็นไปได้หรือเป็นไปไม่ได้ แต่เห็นได้ชัดว่าตอนนี้จะมีราคาแพงกว่า
39
และที่นี่ใน AstroForum คนชื่อซ้ำซากได้โพสต์ข่าวเมื่อสองสามวันก่อนว่านักวิทยาศาสตร์ดูเหมือนจะมีความคิดเกี่ยวกับการทำด้ายที่แข็งแกร่งเป็นพิเศษ เช่น ด้ายเพชร และดูเหมือนว่าถ้าคุณเรียนรู้ที่จะเติบโตในระดับอุตสาหกรรม คุณจะมีลิฟต์อวกาศ และที่อื่นที่ฉันเคยได้ยินเกี่ยวกับการพัฒนาในพื้นที่นี้แล้ว
กล่าวโดยสรุป หากสิ่งต่างๆ ยังคงดำเนินต่อไป เราอาจจะต้องขึ้นลิฟต์ไปในอวกาศในไม่ช้า!
อืม... ฉันสงสัยว่าอาชีพ Spaceลิฟต์เป็นอาชีพที่กล้าหาญหรือเป็นเพียงอาชีพธรรมดา?
40
Sqwair777 50 · 25-09-2014
DimitriyP, cosmolift - ยูโทเปีย ไม่มีวัสดุใดที่มีความยาวขนาดนี้สามารถรองรับน้ำหนักของมันเองได้ แล้วสายจะเก็บอะไรอีกล่ะ? และเรียบง่าย แม้ว่าบางสิ่งจะยึดมันไว้ในตำแหน่งคงที่ มันก็จะพันรอบโลก แต่ในด้านความแข็งแกร่ง ดูด้านบน
41
ดิมิทรีพี 113 · 25-09-2014
สคไวร์777. ยูโทเปียอย่างแท้จริง! โดยทั่วไปแล้ว "นักวิทยาศาสตร์" และ "นักประดิษฐ์" ที่แตกต่างกันทุกประเภทมักคิดอะไรโง่ ๆ ขึ้นมา!
พวกเขากล่าวว่ามีพี่น้องสองคนอาศัยอยู่ที่ไหนสักแห่งในอเมริกาเหนือ ดังนั้นพวกเขาจึงตัดสินใจสร้างปาฏิหาริย์บางอย่างด้วยปีกและมอเตอร์เพื่อที่พวกเขาจะบินได้ด้วยสิ่งนี้! มันไม่ไร้สาระเหรอ?
ทุกคนรู้ดีว่าการบินด้วยยานที่หนักกว่าอากาศจะต้องใช้พลังงานอย่างเหลือเชื่อดังนั้นจึงไม่ได้ผล แม้ว่าคุณจะจัดการขึ้นไปในอากาศด้วยความช่วยเหลือของอุปกรณ์ดังกล่าว (ซึ่งไม่น่าเป็นไปได้) คุณก็จะไม่สามารถอยู่ที่นั่นได้นานพออย่างแน่นอน!
หรือฉันยังจำได้ว่ามีสิ่งหนึ่งที่ "แปลกประหลาด" ดังนั้นเขาจึงแย้งว่าเมื่อเวลาผ่านไป คนๆ หนึ่งจะเอาชนะแรงโน้มถ่วงของโลกและสามารถบินไปในอวกาศได้ บนจรวด!
ต้องใจแคบขนาดไหน อืม... ถึงคิดแบบนั้นได้! ไม่เพียงแต่จะต้องใช้เชื้อเพลิงจำนวนมากเพื่อเอาชนะแรงโน้มถ่วงของโลกจนจรวดไม่สามารถบินขึ้นจากพื้นดินได้ แต่แม้ว่าเราจะสันนิษฐานว่าสิ่งนี้ยังคงเกิดขึ้นด้วยปาฏิหาริย์ ไม่มีวัตถุใดในโลกที่สามารถต้านทานได้ ความดันและอุณหภูมิดังกล่าวในห้องเผาไหม้ มันจะละลายและระเบิด!
ผู้สนับสนุนแนวคิดนี้สามารถได้รับคำแนะนำให้ราดน้ำมันก๊าดจุดไฟเผาตัวเองและโยนตัวเองลงสู่เหว - ความตายจะคล้ายกัน แต่จะประหยัดทรัพยากรได้เท่าไรในท้ายที่สุด!
ในระยะสั้นฉันเห็นด้วย - ลิฟต์อวกาศเป็นเรื่องไร้สาระทางเทคโนโลยีและเป็นความฝันและมนุษย์จะไม่มีวันสร้างมันขึ้นมา!
42
43
YOV2 38 · 26-09-2014
มีเรื่องยุ่งยากกับตัวเลข
ดูเหมือนว่าการถ่ายโอนสินค้าจะไร้ประโยชน์โดยสิ้นเชิง แต่เพียงเพื่อประโยชน์ของสายเคเบิลเส้นเดียวนี้จึงจำเป็นต้องสร้างโครงสร้างพื้นฐานและแม้แต่สาขาการผลิตทั้งหมดและดูเหมือนว่าจะนำสายเคเบิลดังกล่าวไปผลิตด้วย ไม่มีจุดหมายและจะวางอุตสาหกรรมใหม่นี้ไว้ที่ไหน และนั่นคือราคาวงกลม!?
44
YOV2 38 · 26-09-2014
และด้วยตำแหน่งที่เหมาะสมที่สุด คุณจะต้องเกี่ยวมันไว้บนเส้นศูนย์สูตร! และนั่นก็เป็นเรื่องปกติ มันคือแอฟริกา และที่นั่นทุกอย่างไม่ปกติเลย มีการปฏิวัติเกิดขึ้น จะต้องทำให้คองโกเติบโตขึ้น!
45
ไดเลทแทนท์ 111 · 27-09-2014
ท่อนาโนเพชรมีความสวยงาม แต่จริงๆ แล้วมันเป็นคาร์บอน และปัญหาก็คือ จนถึงตอนนี้ พวกมันสามารถทำให้มันยาวได้เพียง 3 เซนติเมตรเท่านั้น แต่พวกมันต้องใช้เวลาหลายกิโลเมตร และแม้กระทั่งถักเป็นเชือกด้วยซ้ำ
แต่หากเราคำนึงถึงความก้าวหน้าของความสามารถในการผลิตท่อนาโน สายเคเบิลที่มีความยาวตามที่กำหนดควรจะปรากฏภายในปี 2050 ตามทฤษฎีเท่านั้น
46
Flibustier51 58 · 24-03-2015
หัวข้อนี้หายไป ฉันจะเพิ่มสิ่งที่ฉันพบ:
เครื่องบินบรรทุกสินค้า 225
“จุดประสงค์ที่สามของ Mriya - เพื่อเป็นคอสโมโดรมบินได้ - จนถึงตอนนี้ยังคงเป็นความฝัน แม้ว่า Oleg Bogdanov รองผู้ออกแบบทั่วไปของ Antonov ASTC จะให้คำมั่นกับเราว่า: งานในโครงการเปิดตัวอวกาศเคลื่อนที่กำลังดำเนินการในรัสเซีย ช้ามากเพราะไม่มีเงินสำหรับมัน แต่แนวคิดนี้ไม่ล้าสมัยเพราะมันล้ำหน้าไปอย่างน้อยครึ่งศตวรรษ มันเรียบง่ายและสง่างาม: มีการติดตั้งถังเชื้อเพลิงภายนอกที่ "ด้านหลัง" ของ An -225 โดยมีเครื่องบินโคจรติดอยู่ในรูปแบบมีคนขับหรือไม่มีคนขับ นี่คือขนาดมินิบูรัน "เล็กกว่าบูรานขนาดใหญ่ - ความยาวเพียง 19 ม. เทียบกับ 26 ม.
ที่ระดับความสูง 9-10 กม. การเปิดตัวเกิดขึ้น: "Mriya" ทำ "สไลด์" ในขณะที่ลงมา "ผู้โดยสารอวกาศ" จะถูกแยกออกจากมัน เครื่องยนต์เปิดอยู่ และเรือก็แล่นต่อไป ได้เส้นทางที่ต้องการ แล้ว "มริยา" ก็กลับสนามบิน หลังจากเสร็จสิ้นภารกิจ "รถรับส่ง" ก็ลงจอดด้วยตัวเอง และไม่จำเป็นต้องมีรันเวย์พิเศษ (รันเวย์) สนามบินชั้น 1 ธรรมดา (ที่มีรันเวย์ยาวเพียง 5 กม.) ก็เพียงพอแล้ว เครื่องบินอวกาศดังกล่าวได้รับการออกแบบมาเพื่อการปล่อย 100 ครั้ง ลูกเรือสองคนสามารถส่งสินค้าที่มีน้ำหนักมากถึง 8 ตันไปยังสถานีวงโคจรและส่งดาวเทียมขึ้นสู่วงโคจรต่ำ (สูงสุด 400 กม.)
แต่มูลค่าของโครงการนี้ไม่เพียงแต่การนำน้ำหนักบรรทุกหนึ่งกิโลกรัมขึ้นสู่วงโคจรโดยใช้มินิบูรานมีค่าใช้จ่ายน้อยกว่าสามเท่าเมื่อเทียบกับยานปล่อยจรวดโซยุซแบบใช้แล้วทิ้ง ($12,000-15,000/กก.) และยานปล่อยแบบนำกลับมาใช้ซ้ำได้สำหรับรุ่นแรก - "Buran " (สหภาพโซเวียต) และ "กระสวยอวกาศ" (สหรัฐอเมริกา) - (สูงถึง 22,000 ดอลลาร์สหรัฐฯ/กก.) สิ่งสำคัญคือความสามารถในการเปิดตัวในทุกทิศทางอย่างมีประสิทธิภาพ ซึ่งหมายความว่าเรือดังกล่าวสามารถเป็นเรือชูชีพสำหรับยานอวกาศที่กำลังประสบภัยพิบัติได้ไม่ว่าจะอยู่ที่ไหนก็ตาม
อนิจจาการเปลี่ยนทั้งหมดนี้ให้เป็นโลหะไม่เพียงมีราคาแพง (ประมาณ 10 พันล้านดอลลาร์) แต่ยังยากอีกด้วยเนื่องจากการล่มสลายของสหภาพโซเวียต Mriya เริ่มเป็นของยูเครนและโครงการอวกาศทั้งหมดกระจุกตัวอยู่ในรัสเซีย จนถึงขณะนี้ รัสเซียไม่สนใจการเริ่มต้นระบบเคลื่อนที่ ไม่มีเงิน และพวกเขาไม่ต้องการ MAX จริงๆ พวกเขาใช้จรวดโซยุซแบบเก่าที่ผ่านการทดสอบตามเวลาและใช้แล้วทิ้งเพื่อขนส่งสินค้าไปยังสถานีวงโคจรของ ISS โดยไม่คำนึงถึงต้นทุนในปัจจุบัน”
ปรากฎว่าทุกสิ่งถูกประดิษฐ์ขึ้นแล้ว
An 225 ถูกสร้างขึ้นเมื่อเกือบ 30 ปีที่แล้ว ฉันคิดว่าตอนนี้พวกเขาสามารถสร้างเครื่องบินที่มีขนาดใหญ่กว่าที่สามารถยกรถรับส่งขนาดใหญ่พร้อมสินค้าได้หากจำเป็น และเขามีข้อได้เปรียบ: เขาสามารถส่งลูกขนไก่ไปได้ทุกที่และออกตัวได้เมื่อจำเป็น
47
48
Flibustier51 58 · 27-03-2015
หัวข้อถัดไปกล่าวถึงปัญหาเกี่ยวกับขยะอวกาศ ทุกปีจะมีมากขึ้นเรื่อยๆ
คุณสามารถออกตัวที่ไหนสักแห่งจากเกาะเส้นศูนย์สูตร โดยสร้างไว้เพียงรันเวย์สำหรับเครื่องบินขนส่งสินค้า สถานีเติมน้ำมันเครื่องบิน และมินิ จำเป็น. สามารถลดปริมาณขยะจากการปล่อยดังกล่าวได้โดยตั้งโปรแกรมให้ส่วนบนของกระสวยตกสู่มหาสมุทร (เช่น เมื่อปล่อยจากฟลอริดา จะมีน้ำอยู่รอบๆ) คุณยังสามารถใช้งานได้อีกครั้ง (เช่นเดียวกับตอนเปิดตัว Shuttle)
จากนั้นรถรับส่งจะลงจอดที่ "ท่าเรือบ้าน" ของประเทศของตน จากนั้นจะผ่านไปที่นั่น ได้รับการออกแบบมาเพื่อการเปิดตัว 100 ครั้ง
ข้อดี:
1) การเปิดตัวมีราคาถูกกว่าขั้นต่ำปัจจุบัน 3 เท่า (จากเส้นศูนย์สูตรจะถูกกว่านี้อีก) ค่าใช้จ่ายเพิ่มเติมสำหรับเที่ยวบินไปยังเส้นศูนย์สูตรนั้นค่อนข้างน้อย เช่น เที่ยวบินข้ามมหาสมุทรแอตแลนติกของ Mriya มีราคาประมาณ 100,000 ดอลลาร์ รถรับส่งและเชื้อเพลิงเครื่องบินสามารถบรรทุกบนเรือได้
2) ปัญหาเกี่ยวกับเศษซากในวงโคจรที่ตามมาได้รับการแก้ไขแล้ว มีอันตรายต่อสิ่งแวดล้อมน้อยลง (พื้นที่ปล่อยจรวดมีประชากรเบาบางและใช้เชื้อเพลิงจรวดน้อยลง)
หากคุณพัฒนาอวกาศและสร้างยานอวกาศอย่างจริงจัง ฐานหรือเรือในวงโคจรตัวเลือกนี้ให้ข้อได้เปรียบที่ชัดเจน
49
ไดเลทแทนท์ 111 · 27/03/2015
ใช่ คุณสามารถละทิ้งการยิงในแนวดิ่งได้อย่างสมบูรณ์ด้วยแนวคิดนี้ แต่น้ำหนักของน้ำหนักบรรทุกครั้งเดียวจะน้อยกว่าน้ำหนักที่จรวดปล่อยได้อย่างมาก แน่นอนว่า Mriya เป็นเครื่องบินที่มีความสามารถในการบรรทุกสินค้าที่โดดเด่น แต่ความเร็วของมันไม่เพียงพอ คันเร่งจะต้องเพิ่มความเร็วอย่างน้อย 4-5 มัค มิริยาจะไม่เร่งความเร็วก่อนหน้านั้น ข้อกำหนดสำหรับโครงเครื่องบินนั้นแตกต่างกันเกินไป โครงสร้างที่มีน้ำหนักมากเป็นพิเศษไม่อนุญาตให้มีการพัฒนาความเร็วที่ต้องการ และเครื่องบินที่มีความเร็วเหนือเสียงไม่มีความสามารถในการบรรทุกตามที่ต้องการ การต่อต้านกันนี้จะต้องถูกกำจัดออกไปเพื่อให้โครงการทำงานได้เต็มศักยภาพ
52
ไดเลทแทนท์ 111 · 28-03-2015
ฉันไม่ต้องการโต้เถียงกับนักอุดมการณ์ของโครงการ แต่ประสบการณ์ทางเทคนิคของฉันไม่อนุญาตให้ฉันเชื่อทุกสิ่งที่แสดงอย่างสวยงามบนอินเทอร์เน็ต
ช่วงเวลาของการแยกสิ่งของบรรทุก สไลด์เดียวกันนั้น หรือค่อนข้างจะเป็นจุดสูงสุด (ของสไลด์) เครื่องบินบรรทุกจะไปยังขอบฟ้าที่จุดสูงสุดของพาราโบลา (การแยกของน้ำหนักบรรทุกจะเกิดขึ้นในการบินแนวนอนในขณะที่ " มดลูก” เข้าสู่จุดสูงสุด ซึ่งเป็นจุดเริ่มต้นของสภาวะไร้น้ำหนัก) ลูกขนไก่จะต้องเริ่มเร่งความเร็วจากความเร็วต่ำกว่าเสียงในขณะเดียวกันก็เพิ่มระดับความสูงไปพร้อมๆ กัน และคุณต้องเร่งความเร็วไปที่ความเร็วอวกาศอันแรก และนี่ไม่ใช่ 1 กม./วินาที แต่มากกว่าเจ็ดเท่า ในทางปฏิบัติแล้วจะไม่ได้รับกำไรเลย แต่ในความเห็นที่ต่ำต้อยของฉัน จะมี แม้จะขาดทุนก็ตาม หากคุณไม่เชื่อฉัน ให้ดูวิดีโอบน YouTube ว่ายานอวกาศถูกปล่อยขึ้นสู่วงโคจรอย่างไรซึ่งมีการตรวจวัดทางไกล เพื่อเร่งความเร็วยานอวกาศให้ถึงความเร็ววงโคจรที่ต้องการ ขั้นตอนสุดท้ายของจรวดจะทำงานโดยลดระดับความสูงลงเพื่อให้ได้น้ำหนักบรรทุกเพิ่มขึ้น สิ่งนี้อาจดูขัดแย้งกัน แต่นี่คือขีปนาวุธ!
53
บทความจากปี 2013: “มูลนิธิการวิจัยขั้นสูง (APF) ซึ่งก่อตั้งขึ้นเมื่อต้นปีนี้ภายใต้รัฐบาล วางแผนที่จะดำเนินโครงการ “การปล่อยอากาศ” ในปี 2020 โดยจะเปิดตัวเครื่องบินโคจร (เครื่องบินอวกาศ) จากเครื่องบินขนส่งที่มีน้ำหนักมากเป็นพิเศษ กล่าว รายงานของสภาสาธารณะภายใต้คณะกรรมาธิการอุตสาหกรรมการทหารภายใต้รัฐบาลสหพันธรัฐรัสเซียซึ่งแจกจ่ายในระหว่างการประชุมสภาใน State Duma...
“ก้าวแรกบนเส้นทางสู่การสำรวจอวกาศเชิงพาณิชย์อาจเป็นระบบการบินและอวกาศอเนกประสงค์ ซึ่งเป็นโครงการที่ซับซ้อนด้านอวกาศสองขั้นตอน ซึ่งได้รับการพัฒนาค่อนข้างมากในช่วงทศวรรษที่ 80-90 ซึ่งประกอบด้วยเครื่องบินบรรทุก (An-225 Mriya) และ ยานพาหนะส่งยานอวกาศ ยานอวกาศวงโคจร - เครื่องบินจรวด (คอสโมเพลน) ที่เรียกว่าเครื่องบินวงโคจร” ย่อหน้าหนึ่งในหัวข้อเรื่องลำดับความสำคัญของการวิจัยและพัฒนาของกองทุนกล่าว
ในระยะยาว ผู้เขียนรายงานเสนอให้ใช้ "ลิฟต์อวกาศ" เพื่อส่งสินค้าขึ้นสู่วงโคจร ซึ่งอาจปรากฏขึ้นภายใน 60-70 ปี
ผู้เขียนรายงานตั้งข้อสังเกตว่ากระสวยอวกาศอย่างโซเวียตบูรานและกระสวยอวกาศอเมริกันกลับกลายเป็นว่ามีความสามารถมากเกินไปและมีราคาแพงเกินไปในการใช้งาน “อย่างไรก็ตาม แนวคิดของ "เครื่องบินอวกาศ" ซึ่งเป็นกระสวยอวกาศที่สามารถนำกลับมาใช้ใหม่ได้ซึ่งสามารถทำงานได้ทั้งด้านการทหาร วิทยาศาสตร์ และเชิงพาณิชย์ ยังคงมีความเกี่ยวข้องต่อไป ในอนาคต เทคโนโลยีนี้หากนำไปใช้อย่างถูกต้อง จะลดต้นทุนได้อย่างมาก ในการขนส่งสินค้าขึ้นสู่วงโคจรและจะเปิดทางให้มีการใช้พื้นที่เชิงพาณิชย์และการทหารต่อไป” ระบุไว้ในประเด็นสำคัญของการวิจัยและพัฒนาของกองทุน..... ""
ผู้เชี่ยวชาญกล่าวว่าวิธีจัดส่งนี้จะ "ลดต้นทุนได้อย่างมาก" แล้วยังทำกำไรได้อยู่หรือไม่ และเครื่องบินบรรทุกสินค้าคือ "Mriya" อย่างแน่นอนนั่นคือ ความเร็วเปรี้ยงปร้าง
“ความเร็วจักรวาลประการแรกคือความเร็วต่ำสุดที่วัตถุที่เคลื่อนที่ในแนวนอนเหนือพื้นผิวของดาวเคราะห์จะไม่ตกลงไป แต่จะเคลื่อนที่ในวงโคจรเป็นวงกลม” ในแนวนอนและกระสวยจะบินในแนวตั้งโดยไม่จำเป็นต้องไปถึง PCS ก็เพียงพอที่จะเอาชนะความเร่งของแรงโน้มถ่วง (g) ได้ ที่ระดับความสูง 10 กม. จะน้อยกว่า แรงต้านอากาศก็เช่นกัน
54
Flibustier51 58 · 29-03-2015
เพิ่มเติมเกี่ยวกับหัวข้อนี้: “ ในสหรัฐอเมริกาที่ท่าเรือ Mojave Aerospace ในแคลิฟอร์เนียมีการสร้างเครื่องบิน Roc ซึ่งเป็นเครื่องบินที่ใหญ่ที่สุดในประวัติศาสตร์การบินโลกซึ่งมีแผนที่จะใช้เพื่อส่งยานอวกาศจากสตราโตสเฟียร์
ปีกของเครื่องนี้คือ 117 เมตร น้ำหนักรวมสูงสุดคือ 540,000 กิโลกรัม ขนาดของ Roc นั้นใหญ่กว่าเครื่องบินลำอื่นๆ เช่น Boeing 747-8, Airbus A-380-800 หรือ Hughes H-4 Hercules
โครงการนี้ได้รับการพัฒนาโดยมหาเศรษฐี Paul Gardner Allen ผู้ร่วมก่อตั้ง Microsoft และนักลงทุนในบริษัทสตาร์ทอัพและโครงการที่น่าทึ่งมากมาย รวมถึง Allen Telescope Array ของสถาบัน SETI และ SpaceShipOne ซึ่งเป็นการบินใต้วงโคจรส่วนตัวเที่ยวแรก
หากทุกอย่างเป็นไปตามที่นักพัฒนาวางแผนไว้ การทดสอบการบินครั้งแรกของเครื่องใหม่อาจเกิดขึ้นในช่วงต้นปี 2558 และการเปิดตัวจรวดครั้งแรกจากบอร์ดในปี 2559”
ปัญหาหลักคือการจับสินค้าในวงโคจร ควรมีบางอย่างเช่นเรือบรรทุกเป้าหมายที่จะยิง เป็นเรือที่ทำการปรับเปลี่ยนการซ้อมรบโดยจะมีเวลาประมาณ 7 นาทีในขณะที่กระสุนปืนกำลังบิน ความเร็วจะใกล้เคียงกันดังนั้นการจับกระสุนปืนจึงไม่ยากเกินไปหากทำการคำนวณทั้งหมดอย่างถูกต้อง
การถ่ายโอนพลังงานด้วยเลเซอร์ก็เป็นทางเลือกที่น่าสนใจเช่นกัน แต่ก็ยังไม่ชัดเจนว่าตัวจรวดจะใช้หลักการเคลื่อนที่แบบใดหลังจากได้รับพลังงาน ปฏิกิริยากลับกลายเป็นว่าไม่เหมาะ...
ลิฟต์อวกาศเป็นแนวคิดที่ไม่ธรรมดาเกินไป ผู้คนจะสร้างพอร์ตออร์บิทัลเร็วกว่าที่พวกเขาจะสร้างวัสดุสำหรับสายเคเบิล
แต่โดยทั่วไปแล้วแนวคิดเกี่ยวกับพอร์ตออร์บิทัลนั้นน่าสนใจมาก แต่ก็มีแนวคิดที่ทะเยอทะยานมาก ในกรณีนี้ คุณต้องมีสถานที่เฉพาะสำหรับการก่อสร้างรวมถึงวัสดุด้วย อาร์กติกหรือแอนตาร์กติกา มนุษยชาติครึ่งหนึ่งควรมีส่วนร่วมในการก่อสร้าง นี่เป็นโครงการที่มีความทะเยอทะยาน... บางทีมันอาจจะเกิดขึ้นได้เมื่อการสกัดทรัพยากรบนดาวเคราะห์น้อยและดาวเทียมเริ่มพัฒนาอย่างแข็งขัน
น่าเสียดายที่เมื่อเร็ว ๆ นี้หัวข้อของอุบัติเหตุต่าง ๆ ระหว่างการปล่อยยานอวกาศยังไม่สูญเสียความเกี่ยวข้อง ดังนั้น (ตามประสบการณ์ของฉันเอง) ฉันอยากจะพูดคุยเกี่ยวกับปัญหาที่วิศวกรแก้ไขเมื่อสถานการณ์ฉุกเฉินดังกล่าวเกิดขึ้น บทความนี้อธิบายถึงสถานการณ์ที่เป็นไปได้สำหรับการพัฒนาเหตุการณ์ในกรณีที่มีการปล่อยยานอวกาศอย่างผิดปกติ โดยใช้ตัวอย่างความสำเร็จของการทำงานของดาวเทียมโทรคมนาคม Express-AM4 หลังจากความล้มเหลวของระดับบนของ Briz-M ฉันจะบอกคุณเล็กน้อยเกี่ยวกับสิ่งที่กำลังเกิดขึ้นในโลกเพื่อลดความเสี่ยงของการชนกันระหว่างยานอวกาศในระหว่างการปล่อยที่ผิดปกติ
การแนะนำ
เริ่มต้นด้วยการพูดอะไรเกี่ยวกับตัวคุณสักสองสามคำ งานหลักของฉันคือการสนับสนุนขีปนาวุธสำหรับการสืบเชื้อสายของยานอวกาศที่มีคนขับและไม่มีคนขับมายังโลก ซึ่งรวมถึงทั้งการปฏิบัติงานโดยตรงและการพัฒนาซอฟต์แวร์สำหรับมันตอนนี้คำจำกัดความบางอย่าง:
การเปิดตัวที่ผิดปกติหมายถึงการปล่อยยานอวกาศเข้าสู่วงโคจรที่ไม่ได้ออกแบบซึ่งสามารถดำรงอยู่ได้ระยะหนึ่ง การพิจารณาตัวเลือกนั้นไม่มีประโยชน์เมื่อ "มีบางอย่างผิดปกติ" ทันทีเนื่องจากในกรณีนี้ไม่สามารถทำอะไรได้
ทำไมคุณถึงต้องทำอะไรกับอุปกรณ์ในกรณีที่เกิดอุบัติเหตุระหว่างการเปิดตัว?
ประการแรก ยานอวกาศอยู่ในวงโคจรที่ไม่ได้รับการออกแบบ อาจเป็นภัยคุกคามต่อการชนกับยานพาหนะปฏิบัติการอื่นๆ ประการที่สองในกรณีที่ยานอวกาศชนกับเศษอวกาศ (จำนวนที่เพิ่มขึ้นทุกวัน) มีความเป็นไปได้สูงที่จะเกิดการระเบิดของเชื้อเพลิงที่เหลืออยู่บนเรือและการก่อตัวของชิ้นส่วนจำนวนมากตัวอย่างหนึ่งของการปล่อยขึ้นสู่วงโคจรอย่างผิดปกติคือดาวเทียม Express-AM4 ในเดือนสิงหาคม พ.ศ. 2554 คาดว่าจะมีการปล่อยดาวเทียมขึ้นสู่วงโคจรค้างฟ้า (ระดับความสูง 35,786 กม.) เพื่อให้บริการโทรคมนาคมแก่ประชาชน อย่างไรก็ตาม เนื่องจากความล้มเหลวของขั้นบน จึงยังคงอยู่ในวงโคจรด้วยระดับความสูงขั้นต่ำ 655 กม. และระดับความสูงสูงสุด 20,430 กม. ที่ระดับความสูงนี้ ดาวเทียมได้คุกคามยานอวกาศจำนวนมาก รวมถึงกลุ่มดาว GPS และ GLONASS (ระดับความสูงคือ 19,000 - 20,000 กม.)
ตัวเลือกสำหรับการพัฒนากิจกรรม
ขึ้นอยู่กับประเภทของอุบัติเหตุระหว่างการเปิดตัว มีการพิจารณา 3 ตัวเลือกหลักสำหรับการพัฒนากิจกรรมเพิ่มเติม:- ดำเนินภารกิจต่อไปโดยคำนึงถึงสถานการณ์ฉุกเฉินที่เกิดขึ้น
- การถ่ายโอนอุปกรณ์ไปยังวงโคจรที่ปลอดภัย (วงโคจรการกำจัด)
- น้ำท่วมรถยนต์ในพื้นที่ที่กำหนดของมหาสมุทรโลก
ในกรณีของ Express-AM4 ทางเลือกในการดำเนินภารกิจต่อไปนั้นเป็นไปไม่ได้ เนื่องจากเป็นไปไม่ได้ที่จะไปถึงวงโคจรค้างฟ้าโดยใช้เครื่องยนต์ของตัวเอง โดยพิจารณา 2 ทางเลือกสุดท้ายอย่างละเอียด
เริ่มจากวงโคจรที่ปลอดภัยกันก่อน (โดยสรุป) สาระสำคัญของปัญหาคือการใช้แค็ตตาล็อกวงโคจรเพื่อกำหนดพารามิเตอร์ของวงโคจรที่ดาวเทียมจะก่อให้เกิดอันตรายน้อยที่สุดต่อยานอวกาศอื่น จากนั้นคำนวณรูปแบบการบินไปยังวงโคจรนี้โดยใช้เชื้อเพลิงที่เหลืออยู่บนเรือน้อยที่สุด เป็นผลให้เลือกวงโคจรฝังศพโดยมีลักษณะดังต่อไปนี้: ระดับความสูงขั้นต่ำ 12,000 กม. ระดับความสูงสูงสุด 15,500 กม. เพื่อบินไปยังวงโคจรนี้ จำเป็นต้องมีการเผาไหม้ของเครื่องยนต์ 3 ครั้ง: ครั้งแรกเพื่อเพิ่ม perigee, 2nd เพื่อลดจุดสูงสุด และ 3 เพื่อระบายเชื้อเพลิงจนหมดและการเปลี่ยนครั้งสุดท้ายไปยังวงโคจรที่กำหนด
ตามทฤษฎีแล้วตัวเลือกที่มีวงโคจรฝังศพนั้นไม่เลว แต่จากมุมมองเชิงปฏิบัติมันค่อนข้างยากที่จะนำไปใช้ (เนื่องจากลักษณะเฉพาะของช่วงเวลาสตาร์ทเครื่องยนต์ลักษณะเฉพาะของการวางแนวของอุปกรณ์ ฯลฯ ) และเพื่อรับประกันการเข้าสู่วงโคจรที่กำหนดได้อย่างแม่นยำโดยที่พลังงานหมดเต็มที่จึงไม่มีใครสามารถมีเชื้อเพลิงได้ ดังนั้นทางเลือกหลักคือการจมดาวเทียมในพื้นที่ที่กำหนดของมหาสมุทรโลก
มันคุ้มค่าที่จะชี้แจงเล็กน้อยที่นี่:ก่อนที่จะนำสิ่งใดออกจากวงโคจร จำเป็นต้องประสานงานพื้นที่ปะทะกับองค์กรต่างๆ ก่อนอื่น สิ่งนี้จำเป็นเพื่อความปลอดภัยของประชากรในท้องถิ่น รัสเซียมีข้อตกลงที่จะใช้มหาสมุทรแปซิฟิกในซีกโลกใต้เพื่อขับรถบรรทุกของ Progress ดังนั้น เมื่อเรือด่วนจม จึงมีการพิจารณาตัวเลือกในการกำหนดเป้าหมายพื้นที่นี้ก่อน แต่เนื่องจากลักษณะเฉพาะของวงโคจร (ข้อโต้แย้งละติจูด perigee อยู่ในซีกโลกเหนือ) จึงไม่สามารถใช้พื้นที่นี้ได้ ฉันต้องหาพื้นที่ในซีกโลกเหนือ ไม่มีสถานที่ใดที่จะดีไปกว่านี้ระหว่างชายฝั่งตะวันตกของสหรัฐอเมริกาและญี่ปุ่น ดังนั้นจึงมีการตัดสินใจที่จะจมเรือด่วนที่นั่น
พร้อมทั้งเลือกพื้นที่สำรองเพื่อทำประกันภัยด้วย (ในภาพเล็กกว่า) เพื่อพิสูจน์ความเป็นไปได้ที่ดาวเทียมจะท่วมในพื้นที่เหล่านี้ จึงมีการคำนวณวิถีการตกในช่วงเวลาต่างๆ ดังที่เห็นได้จากภาพ ล้วนมีสภาพตกลงไปในบริเวณที่กำหนด
การปฏิบัติงาน
ถัดมาเป็นส่วนที่น่าสนใจที่สุด – การนำไปปฏิบัติโดยตรง ฉันจะบอกทันทีว่าการควบคุมดาวเทียมทั้งหมดดำเนินการจากศูนย์ควบคุมตูลูสและงานทั้งหมดดำเนินการร่วมกับเพื่อนร่วมงานชาวฝรั่งเศส โครงการน้ำท่วมที่ได้รับอนุมัติแสดงไว้ในภาพ
ให้ฉันอธิบายเล็กน้อย:ในการนำยานอวกาศออกจากวงโคจรที่เป็นวงรีสูง จำเป็นต้องชะลอความเร็วลงที่จุดสุดยอด ในขณะที่ขอบเขตลดลงและยานจะเข้าสู่ชั้นบรรยากาศที่หนาแน่น ในกรณีนี้ แรงขับของเครื่องยนต์ดาวเทียมไม่อนุญาตให้ประมวลผลแรงกระตุ้นการเบรกได้เร็วเพียงพอ ดังนั้นจึงเลือกรูปแบบที่ดาวเทียมไปถึงจุดสุดยอดของวงโคจรในระหว่างการทำงานของระบบขับเคลื่อน ทำให้สามารถคำนวณแรงกระตุ้นการเบรกได้อย่างมีประสิทธิภาพสูงสุด
เพื่อเพิ่มความน่าเชื่อถือ พวกเขาพยายามดำเนินการปฏิบัติการแบบไดนามิกบนยานอวกาศภายในโซนการมองเห็นวิทยุของสถานีภาคพื้นดิน เนื่องจากเครื่องยนต์ไม่ได้เปิดอยู่ทั่วอาณาเขตของรัสเซียและกลุ่มดาวดาวเทียมรีเลย์ในประเทศยังไม่ได้รับการพัฒนาอย่างดีจึงจำเป็นต้องใช้สถานีภาคพื้นดินของพันธมิตรใน Uralla (ออสเตรเลีย) และปักกิ่ง (จีน) ตามข้อมูลของพวกเขา 25 มีนาคม 2555 ตามเวลาโดยประมาณ เครื่องยนต์เปิดและดับ หลังจากนั้นมีการคำนวณเพื่อยืนยันการท่วมของดาวเทียมในพื้นที่ที่กำหนด
บทสรุป
ในขั้นตอนของการพัฒนาเทคโนโลยีอวกาศนี้ ไม่สามารถทำอะไรกับทุกอุปกรณ์ได้ในกรณีที่เกิดสถานการณ์ฉุกเฉินระหว่างการปล่อย สาเหตุหลักมาจากต้นทุนแต่ละกิโลกรัมที่ปล่อยสู่วงโคจรสูง ตัวอย่างเช่น เพื่อที่จะเพิ่มเวลาการทำงานของดาวเทียมในวงโคจรค้างฟ้าจึงมีการติดตั้งระบบขับเคลื่อนจรวดไฟฟ้าซึ่งมีแรงขับต่ำมาก ในกรณีที่เกิดอุบัติเหตุกับดาวเทียมด้วยเครื่องยนต์ดังกล่าว ไม่สามารถเปลี่ยนไปสู่วงโคจรที่ปลอดภัยหรือน้ำท่วมได้ในการประชุมกับผู้ผลิตดาวเทียมในฝรั่งเศส พวกเขาแสดงความสนใจที่จะวิจัยเพิ่มเติมเกี่ยวกับความเป็นไปได้ในการป้องกันสถานการณ์ที่ผิดปกติระหว่างการปล่อย ขณะนี้งานกำลังดำเนินการเพื่อศึกษาความเป็นไปได้ในการติดตั้งเครื่องยนต์เพิ่มเติม การพัฒนาระบบการวางแนว และส่วนประกอบอื่น ๆ ของดาวเทียม บางทีในอนาคตอันใกล้นี้ ดาวเทียมจะติดตั้งอุปกรณ์ที่สามารถตัดสินใจเกี่ยวกับการดำเนินการต่อไปได้โดยอัตโนมัติในกรณีที่เกิดเหตุฉุกเฉิน
แน่นอนว่าเป็นไปไม่ได้ที่จะรวมคุณสมบัติทั้งหมดของการกลับมาของยานอวกาศสู่โลกไว้ในบทความเดียว แต่สำหรับการเริ่มต้น ฉันคิดว่ามันเพียงพอแล้ว
เช่นเดียวกับที่นั่งในโรงละครที่ให้มุมมองที่แตกต่างกันเกี่ยวกับการแสดง วงโคจรดาวเทียมที่แตกต่างกันก็ให้มุมมอง ซึ่งแต่ละจุดมีจุดประสงค์ที่แตกต่างกัน บางส่วนดูเหมือนจะลอยอยู่เหนือจุดหนึ่งบนพื้นผิว ทำให้มองเห็นด้านใดด้านหนึ่งของโลกได้อย่างต่อเนื่อง ในขณะที่บางชิ้นก็โคจรรอบโลกของเรา โดยผ่านสถานที่หลายแห่งในหนึ่งวัน
ประเภทของวงโคจร
ดาวเทียมบินที่ระดับความสูงเท่าใด วงโคจรใกล้โลกมี 3 ประเภท คือ สูง ปานกลาง และต่ำ ในระดับสูงสุดซึ่งห่างจากพื้นผิวมากที่สุด มักพบสภาพอากาศและดาวเทียมสื่อสารบางดวง ดาวเทียมที่หมุนในวงโคจรโลกปานกลางประกอบด้วยการนำทางและดาวเทียมพิเศษที่ออกแบบมาเพื่อตรวจสอบภูมิภาคเฉพาะ ยานอวกาศทางวิทยาศาสตร์ส่วนใหญ่ รวมถึงกองยานอวกาศ Earth Observing System ของ NASA อยู่ในวงโคจรต่ำ
ความเร็วของการเคลื่อนที่ขึ้นอยู่กับระดับความสูงที่ดาวเทียมบิน เมื่อคุณเข้าใกล้โลก แรงโน้มถ่วงจะแข็งแกร่งขึ้นและการเคลื่อนที่จะเร็วขึ้น ตัวอย่างเช่น ดาวเทียม Aqua ของ NASA ใช้เวลาประมาณ 99 นาทีในการโคจรรอบโลกของเราที่ระดับความสูงประมาณ 705 กม. ในขณะที่อุปกรณ์อุตุนิยมวิทยาซึ่งอยู่ห่างจากพื้นผิว 35,786 กม. ใช้เวลา 23 ชั่วโมง 56 นาทีและ 4 วินาที ที่ระยะทาง 384,403 กิโลเมตรจากศูนย์กลางโลก ดวงจันทร์โคจรรอบหนึ่งรอบใน 28 วัน
ความขัดแย้งทางอากาศพลศาสตร์
การเปลี่ยนความสูงของดาวเทียมยังเปลี่ยนความเร็ววงโคจรด้วย มีความขัดแย้งอยู่ที่นี่ หากผู้ให้บริการดาวเทียมต้องการเพิ่มความเร็ว เขาไม่สามารถเพียงสตาร์ทเครื่องยนต์เพื่อเร่งความเร็วได้ สิ่งนี้จะเพิ่มวงโคจร (และระดับความสูง) ส่งผลให้ความเร็วลดลง แต่ควรยิงเครื่องยนต์ไปในทิศทางตรงกันข้ามกับการเคลื่อนที่ของดาวเทียม ซึ่งเป็นการกระทำที่จะทำให้ยานพาหนะที่กำลังเคลื่อนที่บนโลกช้าลง การกระทำนี้จะเคลื่อนให้ต่ำลง เพื่อเพิ่มความเร็ว
ลักษณะวงโคจร
นอกจากระดับความสูงแล้ว เส้นทางของดาวเทียมยังมีลักษณะความเยื้องศูนย์กลางและความเอียงอีกด้วย ประการแรกเกี่ยวข้องกับรูปร่างของวงโคจร ดาวเทียมที่มีความเยื้องศูนย์กลางต่ำจะเคลื่อนที่ไปตามวิถีโคจรใกล้กับวงกลม วงโคจรประหลาดมีรูปร่างเป็นวงรี ระยะทางจากยานอวกาศถึงโลกขึ้นอยู่กับตำแหน่งของยานอวกาศ
ความเอียงคือมุมของวงโคจรที่สัมพันธ์กับเส้นศูนย์สูตร ดาวเทียมที่โคจรรอบเหนือเส้นศูนย์สูตรโดยตรงมีความโน้มเอียงเป็นศูนย์ หากยานอวกาศเคลื่อนผ่านขั้วโลกเหนือและขั้วโลกใต้ (ตามภูมิศาสตร์ ไม่ใช่สนามแม่เหล็ก) ความเอียงของยานอวกาศจะเป็น 90°
เมื่อรวมกันแล้ว - ความสูง ความเยื้องศูนย์ และความเอียง - เป็นตัวกำหนดการเคลื่อนที่ของดาวเทียมและลักษณะที่โลกจะมองจากมุมมองของดาวเทียม
สูงใกล้โลก
เมื่อดาวเทียมไปถึงรัศมี 42,164 กม. จากใจกลางโลก (ประมาณ 36,000 กม. จากพื้นผิว) ดาวเทียมจะเข้าสู่โซนที่วงโคจรตรงกับการหมุนของโลกของเรา เนื่องจากยานกำลังเคลื่อนที่ด้วยความเร็วเท่ากับโลก กล่าวคือ ระยะเวลาการโคจรของมันคือ 24 ชั่วโมง ดูเหมือนว่ายานจะยังคงอยู่กับที่ในลองจิจูดเดียว แม้ว่ามันอาจจะลอยจากเหนือลงใต้ก็ตาม วงโคจรสูงพิเศษนี้เรียกว่าจีโอซิงโครนัส
ดาวเทียมเคลื่อนที่ในวงโคจรเป็นวงกลมเหนือเส้นศูนย์สูตรโดยตรง (ความเยื้องศูนย์และความเอียงเป็นศูนย์) และยังคงอยู่นิ่งเมื่อเทียบกับโลก มันอยู่เหนือจุดเดียวกันบนพื้นผิวเสมอ
วงโคจรมอลนิยา (ความเอียง 63.4°) ใช้สำหรับการสังเกตที่ละติจูดสูง ดาวเทียมค้างฟ้าจะผูกติดกับเส้นศูนย์สูตร จึงไม่เหมาะสำหรับพื้นที่ห่างไกลทางเหนือหรือทางใต้ วงโคจรนี้ค่อนข้างประหลาด: ยานอวกาศเคลื่อนที่ในวงรียาวโดยที่โลกอยู่ใกล้กับขอบด้านหนึ่ง เนื่องจากดาวเทียมถูกเร่งด้วยแรงโน้มถ่วง มันจึงเคลื่อนที่เร็วมากเมื่ออยู่ใกล้โลกของเรา เมื่อมันเคลื่อนที่ออกไป ความเร็วจะช้าลง ดังนั้นมันจึงใช้เวลาอยู่บนจุดสูงสุดของวงโคจรตรงขอบที่ไกลจากโลกมากที่สุด ซึ่งเป็นระยะทางถึง 40,000 กม. คาบการโคจรคือ 12 ชั่วโมง แต่ดาวเทียมใช้เวลาประมาณสองในสามของเวลานี้ในซีกโลกหนึ่ง เช่นเดียวกับวงโคจรกึ่งซิงโครนัส ดาวเทียมจะเคลื่อนไปตามเส้นทางเดียวกันทุกๆ 24 ชั่วโมง มันถูกใช้เพื่อการสื่อสารในทิศเหนือหรือทิศใต้อันไกลโพ้น
ใกล้โลกต่ำ
ดาวเทียมวิทยาศาสตร์ส่วนใหญ่ ดาวเทียมอุตุนิยมวิทยาจำนวนมาก และสถานีอวกาศอยู่ในวงโคจรโลกต่ำเกือบเป็นวงกลม ความเอียงของพวกเขาขึ้นอยู่กับสิ่งที่พวกเขากำลังติดตาม TRMM เปิดตัวเพื่อติดตามปริมาณน้ำฝนในเขตร้อน ดังนั้นจึงมีความโน้มเอียงค่อนข้างต่ำ (35°) โดยยังคงอยู่ใกล้กับเส้นศูนย์สูตร
ดาวเทียมระบบสังเกตการณ์ของ NASA หลายดวงมีวงโคจรใกล้ขั้วและมีความโน้มเอียงสูง ยานอวกาศเคลื่อนที่รอบโลกจากขั้วหนึ่งไปอีกขั้วหนึ่งด้วยระยะเวลา 99 นาที ครึ่งหนึ่งของเวลาที่มันเคลื่อนผ่านด้านกลางวันของโลก และที่ขั้วโลกก็หันไปทางด้านกลางคืน
เมื่อดาวเทียมเคลื่อนที่ โลกจะหมุนอยู่ข้างใต้ เมื่อยานพาหนะเคลื่อนที่ไปยังบริเวณที่มีแสงสว่าง ยานพาหนะจะอยู่เหนือพื้นที่ที่อยู่ติดกับโซนวงโคจรสุดท้าย ในระยะเวลา 24 ชั่วโมง ดาวเทียมขั้วโลกจะปกคลุมพื้นที่ส่วนใหญ่ของโลกสองครั้ง ครั้งแรกในเวลากลางวันและอีกครั้งในเวลากลางคืน
วงโคจรแบบซิงโครนัสของดวงอาทิตย์
เช่นเดียวกับที่ดาวเทียม geosynchronous จะต้องอยู่เหนือเส้นศูนย์สูตร ซึ่งช่วยให้พวกมันอยู่เหนือจุดหนึ่ง ดาวเทียมที่โคจรรอบขั้วโลกก็มีความสามารถที่จะคงอยู่ในเวลาเดียวกันได้ วงโคจรของพวกมันเป็นแบบซิงโครนัสดวงอาทิตย์ - เมื่อยานอวกาศข้ามเส้นศูนย์สูตร เวลาสุริยะในท้องถิ่นจะเท่าเดิมเสมอ ตัวอย่างเช่น ดาวเทียม Terra จะข้ามเหนือบราซิลเสมอเวลา 10.30 น. การข้ามครั้งต่อไป 99 นาทีต่อมาเหนือเอกวาดอร์หรือโคลอมเบียก็เกิดขึ้นในเวลา 10:30 น. ตามเวลาท้องถิ่น
วงโคจรแบบซิงโครไนซ์ดวงอาทิตย์ถือเป็นสิ่งสำคัญสำหรับวิทยาศาสตร์ เนื่องจากทำให้แสงอาทิตย์คงอยู่บนพื้นผิวโลกได้ แม้ว่าจะแตกต่างกันไปขึ้นอยู่กับฤดูกาลก็ตาม ความสม่ำเสมอนี้หมายความว่านักวิทยาศาสตร์สามารถเปรียบเทียบภาพดาวเคราะห์ของเราจากฤดูกาลเดียวกันในช่วงหลายปีที่ผ่านมาโดยไม่ต้องกังวลเกี่ยวกับการกระโดดของแสงมากเกินไป ซึ่งอาจทำให้เกิดภาพลวงตาของการเปลี่ยนแปลงได้ หากไม่มีวงโคจรแบบซิงโครไนซ์ดวงอาทิตย์ การติดตามพวกมันเมื่อเวลาผ่านไปและรวบรวมข้อมูลที่จำเป็นเพื่อศึกษาการเปลี่ยนแปลงสภาพภูมิอากาศคงเป็นเรื่องยาก
เส้นทางของดาวเทียมที่นี่มีจำกัดมาก หากอยู่ที่ระดับความสูง 100 กม. วงโคจรควรมีความเอียง 96° การเบี่ยงเบนใด ๆ จะไม่สามารถยอมรับได้ เนื่องจากความต้านทานของบรรยากาศและแรงโน้มถ่วงของดวงอาทิตย์และดวงจันทร์เปลี่ยนวงโคจรของยานอวกาศ จึงต้องปรับอย่างสม่ำเสมอ
การฉีดเข้าสู่วงโคจร: การเปิดตัว
การปล่อยดาวเทียมต้องใช้พลังงานจำนวนนั้นขึ้นอยู่กับตำแหน่งของจุดปล่อยความสูงและความโน้มเอียงของวิถีการเคลื่อนที่ในอนาคต การจะโคจรไปในวงโคจรระยะไกลต้องใช้พลังงานมากขึ้น ดาวเทียมที่มีความโน้มเอียงอย่างมาก (เช่น ดาวเทียมที่มีขั้ว) จะใช้พลังงานมากกว่าดาวเทียมที่โคจรรอบเส้นศูนย์สูตร การแทรกเข้าไปในวงโคจรที่มีความลาดเอียงต่ำได้รับความช่วยเหลือจากการหมุนของโลก เคลื่อนที่เป็นมุม 51.6397° นี่เป็นสิ่งจำเป็นเพื่อให้กระสวยอวกาศและจรวดของรัสเซียเข้าถึงได้ง่ายขึ้น ความสูงของ ISS คือ 337-430 กม. ในทางกลับกัน ดาวเทียมขั้วโลกไม่ได้รับความช่วยเหลือใดๆ จากโมเมนตัมของโลก ดังนั้นพวกมันจึงต้องการพลังงานมากขึ้นเพื่อที่จะขึ้นไปในระยะทางเท่ากัน
การปรับ
เมื่อปล่อยดาวเทียมแล้ว จะต้องพยายามรักษาให้อยู่ในวงโคจรที่แน่นอน เนื่องจากโลกไม่ใช่ทรงกลมที่สมบูรณ์แบบ แรงโน้มถ่วงของมันจึงแข็งแกร่งขึ้นในบางแห่ง ความผิดปกตินี้ ประกอบกับแรงดึงโน้มถ่วงของดวงอาทิตย์ ดวงจันทร์ และดาวพฤหัสบดี (ดาวเคราะห์ที่มีมวลมากที่สุดในระบบสุริยะ) ทำให้ความโน้มเอียงของวงโคจรเปลี่ยนไป ตลอดอายุการใช้งาน ดาวเทียม GOES ได้รับการปรับสามหรือสี่ครั้ง ยานพาหนะในวงโคจรต่ำของ NASA จะต้องปรับความเอียงทุกปี
นอกจากนี้ดาวเทียมใกล้โลกยังได้รับผลกระทบจากชั้นบรรยากาศอีกด้วย ชั้นบนสุดแม้ว่าจะค่อนข้างทำให้บริสุทธิ์ แต่ก็มีแรงต้านทานที่แข็งแกร่งพอที่จะดึงพวกมันเข้ามาใกล้โลกมากขึ้น การกระทำของแรงโน้มถ่วงนำไปสู่การเร่งความเร็วของดาวเทียม เมื่อเวลาผ่านไป พวกมันจะไหม้และหมุนวนต่ำลงเรื่อยๆ สู่ชั้นบรรยากาศ หรือตกลงสู่พื้นโลก
การลากจูงบรรยากาศจะรุนแรงขึ้นเมื่อดวงอาทิตย์ยังทำงานอยู่ เช่นเดียวกับที่อากาศในบอลลูนขยายตัวและเพิ่มขึ้นเมื่อถูกความร้อน บรรยากาศก็จะเพิ่มขึ้นและขยายตัวเมื่อดวงอาทิตย์ให้พลังงานเพิ่มเติมเช่นกัน ชั้นบรรยากาศบาง ๆ เพิ่มขึ้น และชั้นบรรยากาศที่หนาแน่นขึ้นก็เข้ามาแทนที่ ดังนั้น ดาวเทียมที่โคจรรอบโลกจะต้องเปลี่ยนตำแหน่งประมาณปีละสี่ครั้งเพื่อชดเชยแรงต้านของชั้นบรรยากาศ เมื่อแสงอาทิตย์อยู่ที่ระดับสูงสุด ต้องปรับตำแหน่งของอุปกรณ์ทุกๆ 2-3 สัปดาห์
เศษอวกาศ
เหตุผลที่สามที่บังคับให้เปลี่ยนวงโคจรคือเศษอวกาศ ดาวเทียมสื่อสารดวงหนึ่งของอิริเดียมชนกับยานอวกาศของรัสเซียที่ไม่ทำงาน พวกเขาชนกันทำให้เกิดเมฆเศษซากที่ประกอบด้วยชิ้นส่วนมากกว่า 2,500 ชิ้น แต่ละองค์ประกอบถูกเพิ่มลงในฐานข้อมูล ซึ่งปัจจุบันมีวัตถุที่มนุษย์สร้างขึ้นมากกว่า 18,000 รายการ
NASA ติดตามทุกสิ่งที่อาจอยู่ในเส้นทางของดาวเทียมอย่างระมัดระวัง เนื่องจากวงโคจรต้องเปลี่ยนแปลงหลายครั้งเนื่องจากเศษซากอวกาศ
วิศวกรจะตรวจสอบตำแหน่งของเศษอวกาศและดาวเทียมที่อาจรบกวนการเคลื่อนที่และวางแผนการหลบหลีกอย่างระมัดระวังตามความจำเป็น ทีมเดียวกันวางแผนและดำเนินการซ้อมรบเพื่อปรับความเอียงและความสูงของดาวเทียม
เมื่อส่งดาวเทียมขึ้นสู่วงโคจร ยานส่งมักจะให้ความเร็วเริ่มต้นหลังจากข้ามชั้นบรรยากาศหนาแน่นที่ระดับความสูงอย่างน้อย 140 กม. ในขณะที่ถึงความเร็ววงโคจรที่ต้องการ เครื่องยนต์ของขั้นตอนสุดท้ายของยานปล่อยจะถูกดับลง นอกจากนี้ ดาวเทียมประดิษฐ์หนึ่งดวงหรือมากกว่านั้นที่ออกแบบมาเพื่อวัตถุประสงค์ที่แตกต่างกันสามารถแยกออกจากขั้นตอนนี้ได้ ในขณะที่แยกออกจากกัน ดาวเทียมจะได้รับความเร็วเพิ่มเติมเล็กน้อย ดังนั้นวงโคจรเริ่มต้นของดาวเทียมและระยะสุดท้ายของยานปล่อยจึงค่อนข้างแตกต่างกันอยู่เสมอ
นอกเหนือจากดาวเทียมหนึ่งดวงหรือมากกว่าที่มีอุปกรณ์อย่างใดอย่างหนึ่งและขั้นตอนสุดท้ายของยานปล่อยแล้ว บางส่วนมักจะถูกปล่อยเข้าสู่วงโคจรใกล้ ๆ เช่น ส่วนของโคนจมูกที่ปกป้องดาวเทียมเมื่อผ่านชั้นบรรยากาศที่หนาแน่น ฯลฯ
ในรูป รูปที่ 34 แสดงแผนภาพการปล่อยดาวเทียมวอสตอค เมื่อวันที่ 12 เมษายน พ.ศ. 2504 บนยานอวกาศวอสตอค Yu. A. Gagarin ได้ทำการบินในวงโคจรแบบมีคนขับเป็นครั้งแรกในประวัติศาสตร์
โดยหลักการแล้ว จุดเริ่มต้นของการเคลื่อนที่ของดาวเทียมอาจเป็นจุดใดก็ได้ในวงโคจรของมัน แต่ความเร็วเฉพาะของยานพาหนะที่ส่งจะน้อยมากหากส่วนที่ใช้งานอยู่สิ้นสุดใกล้ขอบเขต ในกรณีที่ perigee ตั้งอยู่ใกล้กับชั้นบรรยากาศที่หนาแน่น สิ่งสำคัญอย่างยิ่งคือความเร็วที่ดาวเทียมได้รับในระหว่างการเร่งความเร็วจะต้องไม่น้อยกว่าค่าที่กำหนด และทิศทางของมันเบี่ยงเบนไปจากแนวนอนน้อยที่สุด มิฉะนั้น ดาวเทียมจะเข้าสู่ชั้นบรรยากาศที่หนาแน่นโดยไม่ต้องทำการปฏิวัติแม้แต่ครั้งเดียว (วัตถุดังกล่าวไม่ได้ลงทะเบียนเป็นดาวเทียม)
หากวงโคจรที่วางแผนไว้อยู่ในระดับสูงเพียงพอ ข้อผิดพลาดเล็กๆ น้อยๆ จะไม่คุกคามการทำลายดาวเทียม แต่เป็นเพราะพวกเขา
วงโคจรที่เกิดขึ้นแม้ว่าจะไม่ได้ข้ามชั้นบรรยากาศที่หนาแน่น แต่ก็อาจไม่เหมาะสมกับวัตถุประสงค์ทางวิทยาศาสตร์ที่ตั้งใจไว้
ข้าว. 34. (ดูการสแกน) แผนผังของ Vostok, Soyuz เปิดตัวยานพาหนะและขั้นตอนของการปล่อยยานอวกาศ Vostok ขึ้นสู่วงโคจร - 1 - หนึ่งในสี่บล็อกด้านของระยะแรก, 2 - บล็อกกลาง (ระยะที่สอง), 3 - ระยะที่สามของจรวดวอสตอค, 4 - ส่วนหัวของจรวดวอสตอค, 5 - ระยะที่สามของจรวดโซยุซ, 6 - ยานอวกาศโซยุซ, 7 - ส่วนหัวของจรวด ขั้นตอนการแทรกวงโคจรมักจะรวมช่วงเวลาแฝงหนึ่งช่วงขึ้นไป ในระดับที่สูงพอสมควร
ขอบเขตของวงโคจรที่ดาวเทียมถูกปล่อย เฟสแฝงของการปล่อยอาจนานขึ้น
วิถีการปล่อยซึ่งโดยทั่วไปคือเส้นโค้งเชิงพื้นที่ตั้งอยู่ใกล้กับระนาบการโคจรของดาวเทียม ถ้าการปล่อยทำในทิศทางตะวันออกพอดี ความเอียงของระนาบวงโคจรจะเท่ากับละติจูดของจุดปล่อย ในกรณีนี้ ระนาบการโคจรแตะเส้นขนาน ในกรณีอื่นๆ ทั้งหมด ความเอียงของวงโคจรสามารถมากกว่าละติจูดของคอสโมโดรมได้เท่านั้น (โดยเฉพาะ เมื่อพุ่งไปในทิศทางตะวันตก เมื่อระนาบของวงโคจรแตะกับขนานของคอสโมโดรมด้วย ความเอียงจะต้องมากกว่า 90°) .
ความเอียงของวงโคจรอาจน้อยกว่าละติจูดของจุดปล่อยตัวได้ก็ต่อเมื่อมีการจัดเตรียมการซ้อมรบเพื่อเปลี่ยนระนาบวงโคจรหลังการปล่อยตัว
ในระยะแอคทีฟ ดาวเทียมอาจแยกออกจากยานปล่อยจรวดแม้กระทั่งก่อนที่สเตจสุดท้ายจะถูกปิดก็ตาม หลังจากปิดสวิตช์แล้ว ดาวเทียมดวงที่สองอาจแยกจากกัน เห็นได้ชัดว่าวงโคจรของดาวเทียมทั้งสองจะแตกต่างกัน แต่ระดับความสูงของดาวเทียมจะแตกต่างกันเล็กน้อย เนื่องจากในระหว่างการเร่งความเร็วเพิ่มเติม ขั้นตอนสุดท้ายไม่สามารถสูงเกินไปได้ จุดสุดยอดอาจมีความสูงที่แตกต่างกันโดยสิ้นเชิง เพราะแม้แต่ความเร็วเริ่มต้นที่เพิ่มขึ้นเล็กน้อยก็เพิ่มจุดสุดยอดอย่างรวดเร็ว (จำรูปที่ 17 ใน § 5 ของบทที่ 2) เมื่อใช้วิธีการนี้ ดาวเทียม Elektron-1, -2 ของโซเวียตได้เปิดตัวในเดือนมกราคม พ.ศ. 2507 เพื่อศึกษาส่วนด้านในและด้านนอกของแถบรังสี (ขอบเขตที่ระดับความสูง 406 และ 460 และจุดสุดยอดที่ 7,100 และ 68,200 กม. ตามลำดับ)
สิ่งที่กล่าวมาทั้งหมดจะเป็นจริงเช่นกัน หากมีการใช้อุปกรณ์ที่นำกลับมาใช้ใหม่ได้ แทนที่จะใช้ยานพาหนะส่ง - เครื่องบินวงโคจรที่ขับโดยบุคคล (ดู§ 4 ของบทที่ 7)
