"NASA wraca na Księżyc"

"Gigantyczna rakieta misji Artemis wystartowała".

NASA postawiła sobie ambitny cel, jakim jest powrót na Księżyc, do 2025 r. Po wielu problemach i opóźnieniach, w końcu udało się wysłać w kosmos, potężną rakietę SLS (Space Launch System) -   jedną z największych, jakie kiedykolwiek zbudowano - pisze Adrian Kotowski z koputerswiat.pl.

Przyjrzyjmy się bliżej tej i podobnym konstrukcjom zbudowanym przez człowieka.

Rakieta SLS gotowa do startu i podjęcia misji Artemis I

V-2 – 14,26 m Vanguard – 23 m Juno II – 23 m

W tekście umieszczono linki reklamowe naszego partnera

Rakiety kosmiczne projektowane są przede wszystkim z myślą o wyniesieniu ładunku na orbitę lub w przestrzeń kosmiczną. Może być nim sonda, może być też prom kosmiczny lub statek, ale też zaopatrzenie czy części obiektów budowanych na orbicie, takich jak np. teleskopy.

Pierwsza rakieta wysłana w kosmos, nie była tworzona do żadnego z tych celów. III Rzesza przetestowała możliwości pocisku balistycznego V-2, któremu udało się przekroczyć linię Kármána (wysokość 100 kilometrów).

Pod względem wielkości, zdecydowanie nie może ona konkurować, z rakietami, jakie stosowano, przy misjach załogowych.

Czytaj>>> Raport: Mars – Ziemianie podbijają czerwoną planetę

Przy projektowaniu rakiet, bierze się pod uwagę to, gdzie mają dolecieć i jak ciężki ładunek będą wynosić. Z tego powodu przygotowano odpowiedni podział, z którym warto zapoznać się, nim przejdziemy do samych rakiet. Przedstawia się on następująco.

Suborbitalny – dociera do przestrzeni kosmicznej, ale po przekroczeniu atmosfery, jej trajektoria spada, przez co nie jest w stanie wykonać obrotu orbitalnego i osiągnąć prędkości ucieczki

LEO – osiąga wysokość do 2 tys. km i okrąża Ziemię, z okresem orbitalnym wynoszącym do 128 minut

SSO – osiąga wysokość ok. 600 – 800 km nad Ziemią i krąży z nachyleniem ~98 stopni lub od bieguna do bieguna, by zachować stały czas słoneczny

GTO – rakiety wystrzeliwane są na wysoce eliptyczną orbitę, zbliżającą się do LEO i nie większą, niż 35 tys. 786 km n.p.m.

TLI – wystrzeliwane w celu dotarcia do Księżyca, w średniej odległości 384 tys. 400 km, od Ziemi.

Szczególnie szybki rozwój rakiet kosmicznych, obserwowaliśmy podczas Zimnej Wojny, choć po jej zakończeniu, także pojawiło się kilka bardzo ciekawych projektów.

Czytaj>>> Silnik rakietowy – jak działa i czym różni się od "zwykłych" silników?

V-2 – 14,26 m German Federal Archives

Zacznijmy od wspomnianej już rakiety V-2, która pierwsza przekroczyła granicę kosmosu.

Opracowana przez III Rzeszę konstrukcja, używała mieszanki 75 proc. etanolu i 25 proc. wody, jako paliwa i ciekłego tlenu, jako utleniacza. Woda była niezbędna, gdyż działała jako chłodziwo, a ponadto para wodna zwiększała ciąg.

V-2 była przede wszystkim pociskiem, więc trudno ją porównywać bezpośrednio, do typowych rakiet kosmicznych. Z drugiej strony, nowoczesne rakiety powstały głównie dzięki doświadczeniom z produkcji, kolejnych wariantów modelu V-2.

Vanguard – 23 m US Navy

To pierwsza amerykańska rakieta nośna, oparta na cywilnych, rakietach atmosferycznych Viking.

Była to wybitnie zawodna konstrukcja, co też sprawiło, że do wyniesienia pierwszego amerykańskiego sztucznego satelity, nie wykorzystano jej, a rakietę Jupiter C. Vanguard był rakietą trzystopniową, bez stateczników.

Jej zdolność wynoszenia to zaledwie 9 kg na wysokość do 200 km.

Juno II – 23 m NASA

Amerykańska rakieta nośna, zbudowana na bazie elementów, pocisków IRBM Jupiter. Była to rakiet czteroczłonowa - w pierwszym znajdowała się rakieta typu Jupiter, w drugim zespół jedenastu rakiet Sergeant, zasilanych paliwem stałym, w trzecim trzy rakiety Sergeant, a w czwartym - pojedyncza rakieta Sergeant o zmniejszonej długości i mniejszej masie.

Na 10 jej startów tylko 4 były udane.

4/21 Sputnik 8K71PS – 30 m

Jedna z pierwszych rakiet nośnych stworzonych przez Związek Radziecki. Wykorzystano ją tylko w dwóch startach – do wyniesienia sztucznych satelitów - Sputnik 1 i Sputnik 2.

Pod względem budowy, była to kopia rakiety balistycznej R-7. W głównym stopniu znajdował się silnik Sputnik 8K71PS, któremu towarzyszyły cztery dopalacze 8K71PS-0. W obu przypadkach paliwem była mieszanka nafty i ciekłego tlenu.

Wostok – 31 m NASA

Rakieta nośna będąca zmodyfikowaną wersją rakiety Łuna 8K72, bazującej na pocisku balistycznym R-7. Wostok był używany do wynoszenia prototypów pierwszego radzieckiego załogowego statku kosmicznego o tej samej nazwie.

To właśnie tej rakiety użyto, do wyniesienia w kosmos pierwszego człowieka, Jurija Gagarina.

H-IIA – 53 m Bill Ingalls / NASA

Niezwykle niezawodna japońska rakieta nośna, której procentowy wskaźnik udanych startów przekracza 97 proc. H-IIA została zaprojektowana do wynoszenia do 15 t ładunku na orbitę LEO i do 6 t na GTO.

To konstrukcja dwustopniowa, a na każdy stopień, przypada po jeden silnik – w pierwszym jest to LE-7A, a w drugim LE-5B.

Oba zasilane są mieszanką ciekłego tlenu i ciekłego wodoru. Moc rakiety można zwiększyć, dodając maksymalnie cztery dopalacze.

Proton – 53 m NASA

Radziecka rakieta nośna mogąca wynieść do 23 tys. 700 kg na LEO i do 6 tys. 300 kg na GEO. Pierwszy model został oddany do użytku już w 1965 r., a ostatni lot najnowszej wersji Protona-M odbył się w grudniu 2021 r.

Charakterystyczną cechą rakiety jest zastosowanie silników na niezwykle toksyczną niesymetryczną dimetylohydrazynę i tetratlenek azotu, które zapalają się bez stosowania układu zapłonowego.

Chińska ciężka rakieta nośna, mogąca wynieść na orbitę LEO do 25 t ładunku i do 14 t na orbitę GTO. Konstrukcja ma standardowo trzy stopnie, z których ostatni nie jest stosowany na LEO.

Pierwszy lot Long March 5 odbył się w listopadzie 2016 r., a ostatni w lipcu 2022 r., kiedy w przestrzeń kosmiczną wyniesiono moduł eksperymentalny, Wentian (komputerswiat.pl).

Oprac. Stanisław Cybruch
Artemis, eksperyment, gigant, Księżyc, kosmos, misja, moduł, NASA, rakieta, wraca, wystartowała,