Aujourd'hui, tout lancement de fusée couvert par l'actualité semble faire partie de la vie courante. L'intérêt des habitants, en règle générale, ne se pose que lorsqu'il s'agit de projets d'exploration spatiale grandioses ou de graves accidents. Cependant, il n'y a pas si longtemps, au début de la seconde moitié du siècle dernier, chaque lancement de fusée faisait geler tout le pays pendant un certain temps, et chacun suivait ses succès et ses accidents. C'est également au début de l'ère spatiale aux États-Unis puis dans tous les pays où ils lancent leurs propres programmes de vols vers les étoiles. Ce sont les succès et les échecs de ces années qui ont jeté les bases de la croissance de la science des fusées, et avec elle des cosmodromes et des véhicules de plus en plus sophistiqués. En un mot, une fusée avec son histoire, ses caractéristiques structurelles et ses statistiques mérite l'attention.
L'essentiel en bref
Le lanceur est une variante d'un missile balistique à plusieurs étages, dont le but est de lancer certaines cargaisons dans l'espace. Selon la mission du véhicule lancé, une fusée peut le placer sur une orbite géocentrique ou donner une accélération pour quitter la zone de gravité terrestre.
Dans la grande majorité des cas, le lancement d'une fusée se produit à partir de sa position verticale. Il est très rare d'utiliser un type de démarrage à air, lorsque l'appareil est d'abord livré par un avion ou un autre appareil similaire à une certaine hauteur, puis il démarre.
À plusieurs étages
L'une des façons de classer les lanceurs est le nombre d'étapes incluses dans leur composition. Les appareils qui ne comprennent qu'un seul de ces niveaux et sont capables de fournir simultanément une charge utile dans l'espace, ne sont aujourd'hui que le rêve des concepteurs et des ingénieurs. Le personnage principal des cosmodromes du monde est un appareil à plusieurs étages. En fait, il représente plusieurs missiles connectés qui sont connectés en série pendant le vol et déconnectés après avoir terminé leur mission.
La nécessité d'une telle conception réside dans la difficulté de surmonter la gravité. La fusée devrait arracher son propre poids de la surface, qui comprend principalement des tonnes de carburant et de propulsion, ainsi que le poids de la charge utile. En pourcentage, cette dernière ne représente que 1, 5 à 2% de la masse de départ de la fusée. Déconnecter les étapes passées en vol facilite la tâche des autres et rend le vol plus efficace. Une conception similaire a un inconvénient: elle impose des exigences particulières aux spatioports. Une zone exempte de personnes est nécessaire où les étapes passées tomberont.
Réutilisable
Il est clair qu'avec cette conception, le lanceur ne peut pas être utilisé plus d'une fois. Cependant, les scientifiques travaillent constamment à la création de tels projets. Une fusée entièrement réutilisable n'existe pas aujourd'hui en raison du besoin de haute technologie, jusqu'ici inaccessible aux gens. Néanmoins, il existe un programme réalisé d'un vaisseau spatial partiellement réutilisable - c'est la navette spatiale américaine.
Il convient de noter que l'une des raisons pour lesquelles les développeurs tentent de créer une fusée réutilisable est le désir de réduire le coût de lancement des véhicules. Cependant, la «navette spatiale» n'a pas apporté les résultats escomptés dans ce sens.
Premier lancement de fusée
Si l'on revient à l'histoire de la question, alors l'apparition des lanceurs proprement dits a été précédée par la création de missiles balistiques. L'un d'eux, le "V-2" allemand, a été utilisé par les Américains pour les premières tentatives de "toucher" dans l'espace. Avant même la fin de la guerre, début 1944, plusieurs lancements verticaux furent effectués. La fusée a atteint une altitude de 188 km.
Des résultats plus significatifs ont été obtenus après cinq ans. Un lancement de fusée a eu lieu aux États-Unis, sur le terrain d'entraînement de White Sands. Il comprenait deux étapes: les missiles V-2 et VAK-Corporal et pouvait atteindre une altitude de 402 km.
Premier booster
Cependant, l'année 1957 est considérée comme le début de l'ère spatiale. Puis le premier véritable lanceur dans tous les sens, le Spoutnik soviétique, a commencé. Le lancement a eu lieu au cosmodrome de Baïkonour. La fusée a réussi à faire face à la tâche - elle a lancé le premier satellite artificiel de la Terre en orbite.
La fusée Spoutnik et sa fusée Spoutnik-3 ont été lancées quatre fois au total, dont trois ont réussi. Ensuite, sur la base de cet appareil, toute une famille de lanceurs a été créée, caractérisée par des valeurs de puissance accrues et d'autres caractéristiques.
Le lancement d'une fusée dans l'espace, réalisé en 1957, a été un événement marquant à bien des égards. Il a marqué le début d'une nouvelle étape dans le développement de l'environnement humain, a effectivement ouvert l'ère spatiale, a souligné les possibilités et les limites de la technologie de l'époque, et a également donné à l'URSS un avantage notable sur l'Amérique dans la course à l'espace.
Scène moderne
Aujourd'hui, les lanceurs Proton-M de production russe, l'American Delta-IV Heavy et l'Européen Arian-5 sont considérés comme les plus puissants. Le lancement d'une fusée de ce type permet de mettre en orbite proche de la Terre, située à une altitude de 200 km, une charge utile pesant jusqu'à 25 tonnes. De tels dispositifs sont capables de délivrer environ 6 à 10 tonnes à l'orbite géo-intermédiaire et 3 à 6 tonnes à l'orbite géostationnaire.
Il vaut la peine de s'arrêter sur les lanceurs Proton. Dans l'exploration spatiale soviétique et russe, il a joué un rôle important. Il a été utilisé pour mettre en œuvre divers programmes habités, y compris pour l'envoi de modules à la station orbitale Mir. Avec son aide, «Dawn» et «Star», les blocs ISS les plus importants, ont été livrés dans l'espace. Malgré le fait que tous les lancements récents de missiles de ce type n'ont pas réussi, Proton reste le véhicule de lancement le plus populaire: environ 10 à 12 lancements sont effectués chaque année.
Collègues étrangers
Arian-5 est un analogue de Proton. Ce booster présente un certain nombre de différences par rapport au russe, en particulier, son lancement est beaucoup plus cher, mais il a également une plus grande capacité de charge. «Arian-5» est capable de lancer deux satellites en orbite géo-intermédiaire à la fois. C'est le lancement de ce type de fusée spatiale qui marque le début de la mission de la célèbre sonde Rosetta, qui, après dix ans de vol, devient le satellite de la comète Churyumov-Gerasimenko.
Delta IV a commencé sa «carrière» en 2002. L'une de ses modifications, Delta IV Heavy, selon les données de 2012, avait la plus grande charge utile parmi les lanceurs au monde.
Composantes du succès
Un lancement réussi d'une fusée ne repose pas seulement sur les caractéristiques techniques idéales de l'appareil. Tout dépend du choix du lieu de départ. L'emplacement du port spatial joue un rôle important dans le succès de la mission du véhicule lancé.
La consommation d'énergie pour mettre un satellite en orbite est réduite si l'angle de son inclinaison correspond à la latitude géographique du terrain sur lequel le lancement a lieu. La considération la plus importante de ces paramètres est de lancer les véhicules livrés sur l'orbite géostationnaire. L'équateur est un endroit idéal pour lancer de tels missiles. Un écart d'un degré par rapport à l'équateur oblige à régler la vitesse de 100 m / s de plus. Selon ce paramètre, parmi les plus de 20 cosmodromes dans le monde, le Kourou européen, situé à une latitude de 5º, l'Alcantara brésilien (2, 2º), ainsi que le Sea Launch, un cosmodrome flottant qui a la capacité de lancer des fusées directement depuis l'équateur, occupent la position la plus favorable.
La direction compte
Un autre point associé à la rotation de la planète. Les fusées partant de l'équateur reçoivent immédiatement une vitesse impressionnante vers l'est, qui est liée précisément à la rotation de la Terre. À cet égard, toutes les trajectoires de vol sont généralement établies vers l'est. Israël n'a aucune chance à cet égard. Il doit envoyer des missiles à l'ouest, faisant des efforts supplémentaires pour surmonter la rotation de la Terre, car les États hostiles sont situés à l'est du pays.
Champ d'automne
Comme déjà mentionné, les étages de fusée usés tombent sur la Terre et, par conséquent, une zone appropriée devrait être située à côté du cosmodrome. L'océan est une excellente option. La plupart des cosmodromes sont donc situés sur la côte. Un bon exemple est Cap Canaveral et le port spatial américain situé ici.
Sites de lancement russes
Les cosmodromes de notre pays ont été créés pendant la guerre froide et ne pouvaient donc pas être déployés dans le Caucase du Nord ou en Extrême-Orient. Le premier terrain d'essai pour le lancement de missiles a été Baïkonour, situé au Kazakhstan. Il y a une faible activité sismique, du beau temps pendant la majeure partie de l'année. La possible chute d'éléments missiles dans les pays asiatiques laisse une certaine empreinte sur le fonctionnement de la décharge. À Baïkonour, il est nécessaire de tracer soigneusement la trajectoire de vol afin que les étapes effectuées ne se retrouvent pas dans les zones résidentielles et que les missiles n'entrent pas dans l'espace aérien chinois.
Le cosmodrome de Svobodny, situé en Extrême-Orient, a l'emplacement le plus réussi des champs d'automne: ils tombent sur l'océan. Un autre port spatial où vous pouvez souvent voir le lancement d'une fusée est Plesetsk. Il est situé au nord de tous les autres sites mondiaux similaires et est un endroit idéal pour envoyer des véhicules sur des orbites polaires.
