Küsimus:
Kas on mingit eelist kosmoseaparaatide laskmisel suurelt laiuselt või miks ehitati Plesetsk nii kaugele põhja?
gerrit
2013-07-19 15:32:50 UTC
view on stackexchange narkive permalink

Satelliitide või muu kosmoseaparaadi väljalaskmiseks on ekvaatori lähedal viibimisel märkimisväärne eelis: nurkkiirus aitab kaasa algkiiruse saavutamisele ja saab lasta mistahes kaldega. Enamik orbiidilaskmiseks mõeldud kosmosesadamaid asuvad tõepoolest madalamatel laiuskraadidel, välja arvatud vähemalt üks suur erand: Plesetski kosmodroom on 63 ° N ja on Wikipedia andmetel kõige aktiivsem kosmosesadam Maa orbiidile või planeetidevahelise kosmose orbiidile viimiseks.

Alates Nõukogude Liidu langemisest on see ainus Venemaa kodumaine kosmosesadam ja tühi maa ümber on kasulik rakettide eri etappide kukkumise ohutuse tagamiseks. Maale. Kuid Venemaal on madalamatel laiuskraadidel palju tühja maad (kuigi isegi Kasahhi Baikonur on 46 ° N), miks siis Plesetsk alustuseks üldse praegusesse kohta ehitati? Kas nii kõrgelt laiuselt startimisel on eeliseid?

Neli vastused:
#1
+24
PearsonArtPhoto
2013-07-19 15:44:58 UTC
view on stackexchange narkive permalink

Kosmoseaparaadi kõrgelt laiuselt laskmisel on mõned eelised, sõltuvalt sellest, mida täpselt soovite. Sellise süsteemi peamine eelis on väga kõrge kaldega orbiit. Enamik madalamal asuvatest satelliitidest saavad kasu suurest kaldenurgast ja tegelikult paigutatakse paljud väikese retrograadse kaldega nn päikese sünkroonorbiidile. Kui alustate tagasikäiku, peate tegelikult välja võtma kogu selle koha pöörlemise, kust te lasete, muutes orbiidi saavutamise ekvaatori lähedalt keerulisemaks. Kuid ekvatoriaalse satelliidi käivitamine oleks näiteks keerulisem.

Pöörlemiskiirus ekvaatoril on umbes 40000 km / 24 tundi või 1670 km / tunnis. Maa minimaalne orbiidi kiirus on umbes 29000 km / tunnis. Seega, kuigi saate pöörlemiskiiruses Maa pöörlemisel eelise, pole see piisavalt märkimisväärne, kui muudel teguritel pole olulist rolli, tegelikult on palju rohkem tegureid, millega tuleb võidelda.

Ja nagu @ernestopheles oma vastuses ütles, on selle asukohaks mitmel tehnilisel põhjusel, nimelt et see oli tuuma ICBM-ide käivitamisrajatis ja kuna paljud neist on kasutusest kõrvaldatud, on need hõlpsasti kättesaadavad , kuid nende mujale transportimisel pole eriti mõtet. Lisaks on olemas ka rajatised.

Eks ma sain aru, et retrograadse orbiidi jaoks on seda hõlpsam saavutada suurelt laiuskraadilt.
Oluliselt kallutatud retrograadse orbiidi puhul jah. Ekvaatorist otse retrograadilisele ekvatoriaalsele orbiidile laskmine on odavam kui laskumine näiteks 45 laiuskraadilt ja ülejäänud 45 kraadi orbiidi pööramine.
#2
+19
s-m-e
2013-07-19 15:42:19 UTC
view on stackexchange narkive permalink

Veel ühe (kodumaise) stardipoole ehitamine pole just lihtne ega odav. Hoolitseda on palju logistika eest.

Oma küsimuse jaoks peate mõistma Venemaa kosmoselennu ja Plesetski ajalugu. See ehitati ICBM-ide käivitamiseks põhjapooluse kohal Põhja-Ameerikasse. Pidage meeles, et raketid Sojuz saadi raketist R-7, mis töötati algselt välja tuumalõhkepeade kandmiseks. Mõlemal kaasaegsel Sojuzil ja R-7-l on sama tüüpi stardiplatvormid, montaaž jne. Plesetski avatuna hoidmine nt. polaarsed stardid (kõrge kaldega) on ikka puhttehnilisest vaatepunktist mõtet.

#3
+7
CallMeTom
2020-01-14 16:00:14 UTC
view on stackexchange narkive permalink

Molniya tiirleb

Nagu kirjutas Aurovrata

Plesetsk asub tegelikult ideaalses asukohas satelliitide Molniya orbiitidele viimiseks ja selle tulemusena nägi palju rohkem kaadreid kui Baikonour.

A või parem THE molniya orbiidi kalle on 63,4 °. Lauchpades asuvad umbes 62,9 ° N.

Nii et stardib peaaegu otse itta (mis annab teile maksimaalse sisendi maapinna pöörlemisest) ei pea te molniya orbiidile jõudmiseks oma kalduvust palju muutma.

Kalde muutmine on üks kütusekulistest manöövritest, mida saate teha , nii et proovite alustada õigele kaldega orbiidile (lihtne, kui suunate kalle, mis on suurem kui teie latituut, pole võimalik teisiti). Teades, et nad alustavad terve hulga Molniyasid, nõukogude võim arvas, et tõhusam on ehitada kosmodroom veidi alla 63,4 ° laiusel kui iga stardiga kaotades palju deltaV.

väga tore vastus!
#4
+4
Aurovrata
2016-11-16 15:28:45 UTC
view on stackexchange narkive permalink

Ideaalne stardikoht

Eelmised vastused toovad välja, et sobiva stardikoha valimisel on palju tegureid. Eeldades pikaajalise juurdepääsuga kosmosele strateegilist nõuet, on valdavateks teguriteks hea kliirens ilma asustatud aladeta stardipaigast ida pool ja võimalikult ekvaatorile.

Miks käivitada ida suunas

Maa pöörlemine võib aidata raketi käivitamist, suurendades selle kandevõimet. Maa pinnal on tangentsiaalne kiirus (paralleelne maa pinnaga), mis on ida suunas. See on peamine põhjus, miks sellised ettevõtted nagu Sea Launch arendasid mereplatvormi, mille nad tõmbasid ekvaatorile, et saada maksimaalset kiirust.

Leidsin matemaatilise näidise vastus selle lõime sarnasele küsimusele, kasutades Tsiolkovsky raketivõrrandit:

$ v_f = v_eln (\ frac {m_i} {m_f}) $

mis võimaldab teil arvutada raketi algmassi $ m_i $ sõltuvalt teie lõplikust massist $ m_f $ (tühi rakett + kasulik koormus), orbiidi lõplikust kiirusest $ v_f $ ja raketi heitgaasi kiirusest $ v_e $.

Pidades meeles, et see võrrand ei võta arvesse raketile mõjuvat gravitatsioonijõudu, saame siiski mõista, kuidas maa pöörlemiskiirus mängib rolli raketiheitmete ökonoomikas. $ v_e $ ja lõplik mass $ m_f $ on antud raketi + kasuliku koormuse kombinatsiooni konstandid. Lõplik orbiidi kiirus $ v_f $ muutub tegelikult sõltuvalt stardiploki asukohast ekvaatori suhtes.

Maa tangentsiaalkiirus ekvaatoril on selle ümbermõõt ($ 2 \ pi r $, $ r $ = 6000 paaritu kilomeetrit) jagatud ringisõiduks kuluva ajaga, veidi vähem kui 24 tunniga, andes kogukiiruseks 465 m / s.

Nii et kõigi numbrite ühendamine võrrandisse võimaldab arvutada meie raketi algmassi $ m_i $, kui see lastakse välja ekvaatorilt või väiksema tangentsiaalkiirusega asendist. Mida lähemal ekvaatorile, seda väiksem on $ m_i $, et saada sama summa $ v_f $.

Selle arvutamiseks on kaks alternatiivset viisi, hoides $ m_i $ pidevalt, suurendades $ m_f $, võimaldades suuremat ekvatoriaalsete lendude kasulik koormus või nii $ m_f $ kui ka $ m_i $ konstantsena hoidmine ja suurema $ v_f $ arvutamine, võimaldades kõrgemaid orbiite.

Algne lõim arvutab need tegelikult erinevatel laiuskraadidel käivitatud raketi Sojuz jaoks .

Ekvatoriaalne stardil on võrrandi eksponentsiaalse olemuse tõttu erinevus raketi kandevõimes. Kui võrrelda LEO orbiite (olenemata nende orientatsioonist, olgu siis ekvatoriaalsed, polaarsed või nende vahel), on juurdekasv üsna väike, suurusjärgus sadu kg.

Kui aga võrrelda GTO orbiite, kus suurem osa kommertskasutusest saadetakse, siis võib kasum tõusta kuni 25%. Selle peamine põhjus on asjaolu, et orbiidi lennukimuutus peab jõustuma, mistõttu Sea Launch arendas oma mereplatvormi stardiplatvormi, kuna majanduslik kokkuhoid oli seda väärt.

Lisaks on NASA 1959. aastal tehtud uuringus arvutati üksikasjalikult Saturn'i raketi laskmine ekvaatorilt võrreldes Canaverali neemega ja jõuti järeldusele, et ekvatoriaalsed LEO-d on nõudmise tõttu 80% odavamad raketikütuse osas orbiiditasandi muutused.

Raketi võrrandi täpsemat tuletist raketile mõjuva gravitatsioonijõuga saab vaadata veebis MIT-i veebisaidil. Pange tähele ka seda, et rakettide peatamine vähendab tegelikku kandevõimet. Kui me ütleme, et kaheastmeline rakett on 80% kütust, 10% raketti ja 10% kasulikku koormust, on esimese etapi kasulik koormus 2. etapp, seetõttu on tegelik kasulik koormus 10% 2. etapist või 10% 10% -st esialgne rakett, st 1%.

Miks käivitas Venemaa Plesetskist nii palju satelliite?

Plesetsk pole ideaalne laskekoht, kuid venelased pidid oma vajaduste rahuldamiseks välja töötama alternatiivsed orbiidilahendused. GSO orbiitidele juurdepääs side- / ilma- / spioonisatelliitide jaoks oli liiga kulukas ja seetõttu töötasid nad välja alternatiivse lahenduse, mis selle asemel kasutas Plesetski saidi asukoha puudusi.

Kõrge laiuskraadiga stardipaigad sobivad paremini polaarorbiitidele või väga elliptilistele orbiitidele (või HEO orbiitidele) pääsemiseks.

Venemaa vajadus side- ja ilmastiku satelliitide järele rahuldati täiustades HEO orbiiti, mida nimetatakse Molniya orbiidiks (vene keeles välk). Molniya orbiidid on muutuva kiirusega orbiidid, apogeelil (Maast kõige kaugemal asuv punkt) aeglasemad ja perigees kiiremad (lähim lähenemine Maale).

Venelased viimistlesid seda orbiiti nii, et satelliit tiirleb ööpäevas kaks korda üle maa, apogee keskmes on vene keel ja teine ​​USA. See viis kahefunktsionaalsete satelliitideni, luurates USA-s 9 tundi päevas, seejärel lukustades ümber Maa põhja ja olles Nõukogude Liidu jaoks veel 9 tundi ööpäevas side- / ringhäälingu- / ilmastiku satelliitidena (vt seda illustratsioon).

Selle orbiidi negatiivne külg on see, et kogu Venemaa pinna pideva katte tagamiseks on vaja mitut satelliiti. Samuti puutuvad satelliidid kokku 4 korda päevas Van Allani kiirgusvöödega, mille tulemuseks on lühem eluiga. Venelased täiendasid satelliite regulaarselt, viimistledes nii orbiite kui ka satelliiditehnoloogiat.

Plesetsk asub tegelikult ideaalses asukohas satelliitide Molniya orbiitidele lennutamiseks ja selle tulemusel nägi palju rohkem starte kui Baikonour.



See küsimus ja vastus tõlgiti automaatselt inglise keelest.Algne sisu on saadaval stackexchange-is, mida täname cc by-sa 3.0-litsentsi eest, mille all seda levitatakse.
Loading...