Túneles y del Espacio de hierro en la cabeza, o ¿por qué necesitamos el cosmódromo "Medio"

El otro día me preguntaron para asesorar a la infografía RIA Novosti dedicado al primer lanzamiento desde el cosmódromo "Medio". Y habrá una simplificación importante debido a las limitaciones del formato material. De hecho, el cosmódromo "Medio" que no necesita por el hecho de que la mayoría de los lanzamientos civiles desde el cosmódromo está sucediendo "Baikonur". Pero para explicar por qué la necesitamos, tendrá que explicar por qué la órbita de la nave espacial se puede comparar con el túnel, así como para explicar que el "hierro" que cae del cielo, y sobre el que recaiga.
Túnel en nebeFizika movimiento orbital totalmente intuitivo. Es más bien lo contrario de lo que actualmente es una persona ordinaria. E incluso las buenas películas, como la lucha por el realismo, dan una idea completamente equivocada acerca de cómo volar satélites y naves espaciales. Recuerde "Gravity", que voló desde el famoso "Hubble" a la ISS, y luego a la estación china? Incluso si ignoramos la diferencia en órbitas de altitud, un parámetro del movimiento orbital mata a la más mínima oportunidad para tales vuelos. Esta opción se denomina "inclinación»
La inclinación de la órbita ​​b> -. Es el ángulo entre el plano de la órbita del satélite y el plano del ecuador (por satélite de la Tierra)
Por ejemplo, en el caso de "Gravity" es un cuadro tan:

Y el hecho de que el plano de la órbita no es el mismo - no importa. El verdadero problema es que una órbita circular baja (un "Hubble", ISS, "Tiangong" y un montón de otros satélites - es una baja órbita circular) cambio de humor muy caro. Con el fin de "rotación" de la órbita de 45 ° vamos a tener que cambiar su velocidad de alrededor de 8 km / s, tanto como lo necesario para entrar en órbita. Una tasa de cambio - que es una pérdida de etapas de combustible y de descarga. Es decir, si un cohete pesa 300 toneladas en órbita de 7 toneladas, después del cambio de inclinación de 45 ° será un total de 150 kilogramos. De hecho, cada orbitador vuela dentro de un túnel invisible, el diámetro de los cuales depende de su capacidad de cambiar su velocidad. Por lo tanto, el lanzamiento de sus satélites tratar de retirar inmediatamente a la inclinación deseada. Estados Unidos La ruta establecida por alguna inclinación se utiliza para orbitadores existente? Ahora muchos de los satélites en órbita terrestre:

Si se mira de cerca, se puede ver que en algunos satélites que orbitan más. Aquí está una foto que muestra el movimiento de los satélites respecto a la Tierra:

Órbita geoestacionaria (verde). Esta órbita circular con una altura total 36 000 km y una inclinación de 0º. Sputnik en él es más de un punto de la superficie de la tierra, por lo que la imagen es la órbita geoestacionaria correcto indicado por un punto verde. lazo verde - es satélites rotos o aquellos en los que el combustible ha terminado. órbita geoestacionaria es una perturbación de la luna, y para pasar el combustible sólo para permanecer en el lugar. En esta órbita habitado por los satélites de telecomunicaciones, que hacen un beneficio, por lo que el espacio libre en el que es difícil de encontrar.
Las órbitas de GLONASS / GPS (azul y rojo). Estas órbitas tienen una altura de alrededor de 20 000 km y una inclinación cerca de 60 °. Como su nombre indica, son satélites de navegación.
órbita polar (amarillo). Estas órbitas son la inclinación en la región de 90 ° y por lo general no más que la altura de 1000 kilómetros. En este caso, el satélite volará sobre los polos de cada vuelta y verá todo el territorio de la Tierra. Una subespecie separada de estas órbitas son órbita sincronizada con el sol con una altitud de 600-800 km y una inclinación de 98 °, en el que los satélites vuelan sobre diferentes partes de la Tierra alrededor de la misma hora local. Estas órbitas en la demanda de los satélites meteorológicos, de cartografía y de reconocimiento.
Además, debe tenerse en cuenta la órbita de la ISS con la altitud de 450 km y una inclinación de 51, 6 °.
Heartless geografiyaNu bien, con inclinaciones que hemos comprendido, dirá el lector. Y ¿de dónde viene el puerto espacial? El hecho de que hay una ley física tan desagradable:
La inclinación inicial de la órbita no puede ser menor latitud de Baikonur ¿Por qué es.? Todo se vuelve más clara, si se dibuja un trazado en el mapa por satélite de la Tierra:

Si empezamos desde Baikonur, comenzará a dispersarse hacia el Este, se obtiene una órbita con una inclinación de Baikonur latitud, 45 ° (rojo). Si empezamos a acelerar hacia el noreste, el punto más septentrional de la órbita se encuentra al norte de Baikonur, es decir, la inclinación habrá más (amarillo). Si tratamos de hacer trampa y empieza a acelerarse en el sur-este, la órbita resultante seguirá siendo el punto más al norte al norte de Baikonur y, de nuevo, mayor es la inclinación (azul).

Pero tal órbita es físicamente imposible porque no pasa a través del centro de masa de la Tierra. Más precisamente, no es posible volar con el motor parado. Usted podrá durante un tiempo para estar en una órbita de este tipo con el motor, pero el combustible va a terminar muy rápidamente.

Por lo tanto, si queremos lanzar satélites en órbita geoestacionaria desde el ecuador no, tenemos que restablecer de alguna manera la inclinación de la órbita, el consumo de combustible. Estos costos y explican por qué uno y el mismo cohete "Soyuz-2.1a" lanza con éxito los satélites en órbita geoestacionaria desde Kourou cerca del ecuador, pero no se utiliza para estas tareas desde Baikonur.
Rusia - un país del norte. Y si la órbita polar y las órbitas de la GLONASS pueden poner en marcha de forma segura satélites desde Plesetsk, que se encuentra a una latitud de 63 °, a continuación, a la órbita geoestacionaria más cerca del sur es el cosmódromo, mejor. Y aquí entra en vigor el segundo problema - no todas las áreas es adecuado para el puerto espacial
pasos de kumpoluVse misil moderno en el lanzamiento de satélites volcar la fase de eliminación y la carga útil carenado que caen a la Tierra .. Si el lugar del accidente se encuentra en otro país - usted tiene que estar de acuerdo con ese país en cada lanzamiento. Por lo tanto, por ejemplo, la inclinación mínima del cosmódromo de Baikonur, no es 45 °, 51 ° y, porque de lo contrario la segunda etapa caerá en China:

Y en el lugar de la primera etapa de la caída es necesario negociar con Kazajstán y pagar por el uso de estas áreas. A veces hay problemas, y el lanzamiento del satélite se retrasa. Los distritos tienen que caer para alienar bastante grande:

Y un buen lugar para el puerto espacial no se encuentra en la parte europea de Rusia. He jugado con tarjetas, el Cáucaso puede esquivar y tratar de huir de la zona de Mozdok, y luego tener que tratar de conseguir la segunda etapa no se cayó en Kazajstán. Si un lanzamiento de un misil desde Crimea, la primera etapa caerá en las zonas pobladas cerca de Rostov-on-Don, y la segunda etapa caerá de nuevo norovit en Kazajstán. Y eso sin tener en cuenta los problemas con la infraestructura en ambas versiones. En este contexto, mirar a la inclinación puertos espaciales disponibles en Estados Unidos y pesar de la falta de corazón de la física y la geografía.

Pero también tenemos la costa este. Y, si colocamos el puerto espacial existe, será posible encontrar unas zonas opacas a bajar los niveles de residuos sobre las inclinaciones más populares: 51, 6 ° (en la Estación Espacial Internacional y la órbita geoestacionaria), 64, 8 ° (GLONASS, algunos satélites Tierra-detección), 98 ° (órbita polar).


nuevo tezisnoKosmodrom Medio nos permitirá lanzar cargas útiles en órbita geoestacionaria y la ISS sin la necesidad de armonizar estos lanzamientos con otros países y les pagan por el uso de las zonas de exclusión. Se encuentra ubicado en la parte sur del país y proporciona la inclinación inicial de la órbita no es peor Baikonur. El complejo de lanzamiento para el nuevo vehículo de lanzamiento "Angara" construcción irracional en Baikonur (de nuevo, a juego comienza y áreas de impacto), pero desde el este se proporcionará no menos carga.
Bonito detalle: el nuevo complejo de lanzamiento con un servicio de torre en Kourou, se ejecutará las cargas útiles occidentales que deben ser instalados en el vehículo de lanzamiento en una posición vertical
. El bono también son el desarrollo de infraestructuras, impulsar el desarrollo del territorio, y otra ciudad de la ciencia.
Fuente: geektimes.ru/post/274797/