29 Mart 2024 Cuma

masaüstü v4.2.1

Root NationNESNEteknolojilerBir uzay görevi neden her an uçamaz: Fırlatma penceresi nedir?

Bir uzay görevi neden her an uçamaz: Fırlatma penceresi nedir?

-

Uzay gemisi neden herhangi bir zamanda fırlatılamıyor? Fırlatma rampası nedir? Bütün bunları makalemizden öğreneceksiniz.

Artemis I görevi

Artemis I misyonunun insanlık açısından önemi çoğu zaman, insanın tarihte ilk kez ay yörüngesine ulaşmayı başardığı 8 yılındaki Apollo 1968 uçuşuyla karşılaştırılmaktadır. Ancak o zamanlar aya başarılı bir uçuşun, her şeyden önce ABD ile SSCB arasındaki siyasi ve teknolojik çatışmada bir zafer olması gerekiyordu, bilim arka plandaydı. Elbette "Apollo" programı büyük bir başarıydı, çünkü sadece birkaç on yıl önce Dünya'yı ilk uçakla terk eden bir kişi, Dünya'nın yerçekimini yendi ve kendisini başka bir gök cisminin yörüngesinde buldu.

O zamanlar ekonomik bileşenden neredeyse hiç bahsedilmiyordu. Ancak altmış yıl sonra, insanı Ay'a "dönmeye" sevk eden şey, tam olarak ay kaynaklarını keşfetmenin ekonomik faydalarıdır. Bu tür görevlerin yegâne nedeni, ilk başta insanların bunu böyle algılayabildiği, ülkelerinin bayrağını ayın yüzeyine dikmek olsaydı, şimdi bu kadar büyük kaynakların işe yarayıp yaramadığını merak ediyorum. Sonuçta, şimdi Dünya'da çok daha ciddi sorunlar var. Ancak uzay yarışı devam ediyor ve buradaki avantajlar ekonomik olanlar da dahil olmak üzere çok önemli olacak.

Windows'u Başlat

Yani, Artemis I görevinin 29 Ağustos'ta başlatılmasının iptal edilmesi ekonomik ve finansal kayıplara yol açmaktadır. Görünüşe göre 29'unda başlatmadılar, sonra 30 veya 31 Ağustos'ta başlatabilirlerdi, ancak 3 Eylül'e ertelediler. Çoğunuzun bu özel tarihin neden seçildiğini anlamadığına eminim. Bazı başlangıç ​​pencerelerinden, fırlatma için uygun koşullardan bahsediyorlar. Anlayalım.

Ayrıca okuyun: İnsanlı Uzay Görevleri: Dünyaya Dönüş Neden Hala Bir Sorun?

Görevin başlangıç ​​tarihi ile ilgili katı gereksinimler

Söz konusu fırlatma penceresi, her uzay nesnesinin fırlatılması sırasında dikkate alınması gereken, doğanın ve teknolojik sınırlamaların dayattığı bir durumdur. Uçaklar için kalkış penceresi çoğunlukla isteğe bağlıdır, ancak yoğun hava trafiği nedeniyle, belirli bir zamanda, yani programa göre de kalkarlar. Böyle bir kısıtlama olmasaydı, uçak istediği zaman inip kalkabilirdi. Ancak hava sahasındaki uçuşlar düzenli olmalıdır. Bu, yalnızca sivil havacılık için koşullu hava koridorlarının onlarca yıldır döşendiği Dünya'nın hava sahası için geçerlidir.

Windows'u Başlat

Uzay gemisi taşıyan bir roket de teorik olarak bunu yapabilir, ancak sınırlı yakıt ikmali bunu engeller. Aynısı aracılığıyla evet dünyaya dönmek zor. Şimdilik, ancak gezegenlerin veya Ay'ın konumlarını Dünya ile eşleştirebilirsek, dikkatlice hesaplanmış bir yörüngede uçabiliriz. Herhangi bir sapma, fazla yakıt rezervi gerektirir, ancak uzayda, bir atari oyunundaki bonuslar gibi toplanamazlar.

Bu nedenle, şimdiye kadar Mars'a uçuşlar, yalnızca iki yıllık aralıklarla, bir sonda veya başka bir cihazın yolunun sonundaki konumu, görevlerin yerine getirilmesi için uygun olduğunda gerçekleşir. Güneş Sistemi sınırlarını aşan görevler söz konusu olduğunda, uçuş yörüngeleri çok daha karmaşık olabilir, çünkü diğer gezegenlerin yerçekiminin planlanan uçuş yolu üzerindeki etkisi de dikkate alınmalıdır. Örneğin, Voyager'ın Güneş Sistemi'nin sınırlarına uçuşu sırasında Venüs'ün yerçekiminden kaynaklanan ivme dikkate alınmış ve Yeni Ufuklar gemisi de Jüpiter'in yerçekiminden benzer şekilde etkilenmiştir. Çünkü yakıt uzayda hala kıt bir kaynaktır ve yanmaya dayalı motor teknolojileri hala çok ilkeldir. Evet, birileri sondaların kendilerini ilerletmek için kozmik rüzgarı kullanmasına yardımcı olan uzay panellerinden bahsedecek, ancak yörüngeye girip Dünya'ya geri dönmek için yakıta ihtiyaç duyan uzay aracı değil, sondalardır. Ve buna çok ihtiyacınız var.

- Reklam -

Ayrıca ilginç:

Başlangıç ​​için fırlatma rampaları nelerdir?

Bir atletizm stadyumunun merkezinde olduğunuzu ve koşu bandında koşan sporculardan biriyle tanışmak istediğinizi hayal edin. Ona yetişmeye çalışabiliriz ama bunun için ondan daha hızlı koşmamız gerekiyor ve çok fazla enerji harcayacağız. Koşucunun ne zaman en avantajlı konumda olacağını hesaplamak çok daha mantıklıdır, böylece yakalanabilir ve doğru zamanda onunla buluşmaya gidebilir. Çok erken veya çok geç gelmemek için hesaplamalar doğru olmalıdır. Harekete geçmek için en uygun zaman başlangıç ​​penceremizdir.

Windows'u Başlat

Aynısı uzay görevleri için de geçerlidir. Bir fırlatma penceresi, bir uzay aracının belirli bir zamanda uzayda belirli bir noktaya ulaşabileceği dönemdir. Aynı zamanda, roketin güç yetenekleri ve aparatın karşılaması gereken uzay nesnesinin yörüngesi de dikkate alınır. Bu nedenle, pencereler farklı görevler için farklıdır. Örneğin, Mars'a yapılacak bir görev için, fırlatma penceresi her 780 günde bir açılır. Ancak hedefi Jüpiter, Satürn, Uranüs ve Neptün gibi gezegenler olan "Voyager-2" nin lansmanı için, her 175 yılda bir ortaya çıkan bir fırsat penceresi kullandılar. Öte yandan, başlangıçta 46P / Wirtanen kuyruklu yıldızını incelemeyi amaçlayan Rosetta misyonu örneğine sahibiz, ancak fırlatma gecikmesi nedeniyle bu fırsat kaybedildi, bu nedenle görev için yeni bir hedef seçildi, kuyruklu yıldız 67P / Churyumova -Gerasimenko.

Daha kısaca, fırlatma başlatma penceresi, belirli bir uzay aracının kalkabileceği ve nihai hedefine başarıyla ulaşabileceği yörünge mekaniği hesaplamalarından hesaplanan zaman aralığıdır. Tabii ki, planlanan uçuş yolunu ve gerekli yakıtın kütlesini dikkate alarak. Bu nedenle, ilk pencere, yerçekimi aracın hareketini önemli ölçüde etkileyen gök cisimlerinin uygun bir konumunu gerektirir.

Ayrıca ilginç:

Başlangıç ​​başlatma penceresini etkileyen dört faktör

Artemis I de dahil olmak üzere herhangi bir uzay görevinin başlatılması için fırlatma penceresinin seçimini etkileyen dört faktör vardır. Birbirleriyle o kadar yakından ilişkilidirler ki, faktörlerden birindeki tutarsızlık diğerlerinin etkisini anında geçersiz kılar.

yörüngeler ve eğimler

Örneğin, Discovery'nin ISS'ye önemli bir kargo teslim etmesi gerekiyor. İlk olarak, bilim adamları iki farklı yörüngeyi dikkate almalıdır: mekiğin yörüngesi ve Uluslararası Uzay İstasyonu. Bu görevin amacı gerekli malzemeleri uzay istasyonuna ulaştırmak olduğu için bilim adamları iki yörüngenin mutlaka bir araya geleceğinden emin olmalılar. Bunu yapmak için, Dünya'yı kesen ve uzay istasyonunu kenarında tutan hayali bir levha olan istasyonun yörüngesinin düzlemini hesaplarlar.

Dünya ve uzay istasyonu hareket ettiğinde, onları birbirine bağlayan geleneksel uçak da hareket eder. Bilim adamları, Dünya'nın kenarının, geminin fırlatılması gereken Florida'daki Kennedy Uzay Merkezi'nin fırlatma rampasıyla kesiştiği zamanı bulmalıdır. Birden fazla derece kaçıramazlar. Dünya beş dakikada 1 derece dönüyor, yani fırlatma tam olarak bu beş dakika içinde gerçekleşmelidir.

Windows'u Başlat

Ayrıca fırlatma, uzay istasyonu güneyden kuzeye doğru giderken gerçekleşmelidir. Bunun nedeni, mekiğin istasyonu başarılı bir şekilde geçmesi ve aynı zamanda 15 katlı harici yakıt deposunu insanlar için tehdit oluşturmadığı okyanusun üzerinden atması gerektiğidir. Okyanus kuzeydoğuda uzanıyor, bu yüzden Discovery'nin fırlatılması, uzay istasyonu kuzeye hareket edene kadar beklemek zorunda. Bu, uzay mekiğine günde bir beş dakikalık fırlatma penceresi bırakır.

Artemis I görevine gelince, burası daha da ilginç. NASA, Orion'u Ay'ın çevresinde çok geri giden bir yörüngeye yerleştirmek istiyor. Bu, iki Lagrange noktasına sahip çok kararlı bir yörüngedir. Aynı zamanda, cihaz Dünya'nın etrafında Ay'dan zıt yönde hareket eder. Şimdiye kadar bu yörünge sadece bir cihaz tarafından kullanıldı - Çin Chang'e 5. Bu yörüngeye girmek için cihazı Ay'a ulaştıracak motorları doğru zamanda ve zamanda çalıştırmak gerekiyor. Bu manevraya TLI (Trans-Lunar Injection) denir ve uygulamasının doğruluğu son derece önemlidir. Bu, başlatma penceresini hesaplarken dikkate alınması gereken bir unsurdur.

Ayrıca okuyun:

"Precession" pencereyi hareket ettirir

Ayrıca, presesyon olgusunu da unutmamak gerekir. Çocuk jig'in tepesini her döndürmeye başladığında presesyonu görürsünüz. İlk olarak, dönme ekseni havada dönüşün tersi yönde bir daire oluşturur ve üst kısmı önce bir yöne, sonra diğer yöne yatırır.

Dünya, Güneş'in yörüngesinde dönerken bu dansın ağır çekim bir versiyonunu gerçekleştirir ve insan yapımı uydular, Dünya'nın yörüngesinde döndüklerinin aynısını yapar.

- Reklam -

NASA bilim adamlarının uydunun ne kadar sallanacağını hesaplamasını sağlayan bir formül var. Uydunun günde yaptığı devir sayısını, yörüngenin boyutunu ve eksantrikliğini ve eğimi ekleyin ve salınımları elde edin. Uluslararası Uzay İstasyonu için bu sayılar, Dünya'nın günlük dönüşünün yaklaşık 5 dakikasına eşit olan günde yaklaşık 20 derecelik bir değer verir.

Bu aynı zamanda güneş sisteminin ay ve diğer gezegenleri için de geçerlidir. Bu dalgalanmalar doğru bir hesaplama gerektirir, aksi takdirde herhangi bir ayarlama aşırı yakıt tüketimi ve istenen yörüngenin kaybolmasını gerektirir.

Lansman sırasında hava koşulları

Zaman zaman olumsuz hava koşulları nedeniyle roketin fırlatılmasının iptal edildiğini duyduk. Evet, doğanın bizi beklemesi gerekmiyor, Dünya yüzeyinde her zaman fırtına, gök gürültülü fırtına, kum fırtınası, kar fırtınası vb. gibi bazı hava olayları vardır.

Uzay ajansı meteorologları, bulut örtüsünü, rüzgar yönünü ve hızını, ayrıca fırtınaları ve diğer olumsuz olayları 13 gün boyunca altı farklı yerde izleyen profesyoneller gibi oynuyorlar. Kalkışa, örneğin roketin potansiyel olarak bir fırtınaya veya kum fırtınasına yakalanmaması durumunda onay veriyorlar.

Windows'u Başlat

Aydınlatma koşulları

Fırlatma penceresi, uçuş kontrol ekibinin tüm gemi sistemlerinin ve ayarlarının ne kadar iyi çalıştığını görebilmesi ve uzay görevi ekibinin güvenliğini sağlamaya yardımcı olması için tüm kameralar için iyi bir aydınlatmaya izin vermelidir.

Örneğin, NASA kurallarına göre Orion bir seferde 90 dakikadan fazla gölgede kalamaz. Çünkü paneller ve cihazın optimum sıcaklığını korumak için güneş ışığına ihtiyaç duyar.

Windows'u Başlat

Ek olarak, Orion'un Dünya atmosferinin üst katmanlarına girmesi, ardından bir an için onları bırakması ve yine, sonunda atmosfere dalması gereken iniş süreci ile ilgili başka faktörler de var. Ancak bunun için cihazın zaman içinde Dünya'ya göre uygun yörüngeye ulaşması gerekir. Dikkate alınması gereken son husus iniş zamanıdır. Bekleyen ekiplerin kapsülü bulmasını ve geri almasını kolaylaştırmak için Orion'un gün boyunca okyanusa inmesi planlanıyor.

Ayrıca ilginç:

Fırlatma, sabit bir fırlatma rampasından gerçekleşmez. Hedef de sürekli hareket halinde

Bu gece kadar erken başlayabilen Artemis I görevinin lansmanı için dikkate alınması gereken bazı detaylar hakkında daha detaylı konuşalım.

Ay Dünya'ya yakın ve muhtemelen burada büyük bir sorun olmamalı. Ne yazık ki, diğer şeylerin yanı sıra gezegenimizin ve Ay'ın hareketi var. Uydumuz kendi ekseni etrafında ekvatorda yaklaşık 0,5 km/s hızla dönmekle kalmıyor, aynı zamanda Güneş'in etrafında da 30 km/s hızla neredeyse dairesel bir yörüngede dönüyor. Ayrıca, Dünya'nın hareket hızının, aracın kendi başlangıç ​​hızına eklendiği de dikkate alınmalıdır.

Windows'u Başlat

Ayrıca Güneş ve Ay'ın Dünya'nın yörüngesine göre konumu sürekli değişiyor, bu da dikkate alınmalıdır. Dolayısıyla aynı enerji/yakıt tüketimi ile Dünya'dan Ay'a bir fırlatma, o fırlatmanın zamanlamasına bağlı olarak farklı bir sonuca yol açabilir.

Windows'u Başlat

Teoride, her gün aya uçacak kadar güçlü olacak bir uzay aracı yapabiliriz. Ve belki gelecekte de böyle olacak. Ancak şimdilik, Artemis I görevinin başarısı, Orion uzay aracının Ay'a hareket etmesine ve ardından uydumuzun etrafındaki planlanan yörüngeye girmesine izin verecek olan Dünya'dan fırlatma zamanının dikkatli bir şekilde seçilmesini gerektiriyor. Fırlatma zamanında gerçekleşse bile, birkaç günlük gecikme, görev süresinde önemli değişikliklere yol açabilir.

Şu anda, fırlatma zamanına bağlı olarak Artemis I görevi 26 ila 28 gün veya 38 ila 42 gün arasında sürebilir. Orion'un geriye dönük yörüngesinde Ay'ın etrafında 1,5 tur tamamlaması nedeniyle bu görevin daha uzun süreceğini tahmin ediyoruz. Daha kısa olan seçenek düşünülürse ve Ay yörüngesine çıkış farklı bir zamanda gerçekleşecek olursa, Orion Dünya'ya dönüşüne başlamadan önce Ay çevresinde sadece 1 tur yapacaktır.

Ayrıca okuyun: James Webb Uzay Teleskobu: Gözlemlenecek 10 hedef

Gelecek Artemis I lansman tarihleri ​​mümkün

Görev kriterlerini karşılayan SLS roketi ve yükü için mevcut fırlatma penceresi 2-6 Eylül olacak. NASA'nın Artemis I görevinin başlatılması için en yakın tarihi seçtiği zaten biliniyor - 3 Eylül 2022, 21:17 ile 23:17 Kiev saati. Sonraki her günün, başlamanın mümkün olduğu belirli bir zamanı vardır. Bu süre içinde kalkış yapamazsanız, aşağıdaki başlatma pencereleri görünecektir:

  • 20 Eylül - 28 Eylül arası
  • 30 Eylül - 4 Ekim arası
  • 17-23 Ekim arası
  • 27 Ekim
  • 29-31 Ekim arası
  • ve benzeri…

Sadece bekleyebilir ve tarihi Artemis I görevinin başarılı bir şekilde başlatılmasının yakında gerçekleşmesini umabiliriz.

Ayrıca okuyun:

Ancak Ukrayna'da devam eden bir savaş olduğunu unutmayın. Ukrayna'nın Rus işgalcilere karşı savaşmasına yardım etmek istiyorsanız, bunu yapmanın en iyi yolu, Ukrayna Silahlı Kuvvetleri'ne bağış yapmaktır. Hayat kurtarmak veya resmi sayfa aracılığıyla NBU.

Yuri Svitlyk
Yuri Svitlyk
Karpat Dağları'nın oğlu, tanınmayan matematik dehası, "avukat"Microsoft, pratik fedakar, sol-sağ
Yazardan daha fazlası
- Reklam -
Üye olmak
hakkında bilgilendir
konuk

2 Yorumlar
daha yenileri
daha yaşlı olanlar En popüler
Gömülü İncelemeler
Tüm yorumları görüntüle
Oleksandr
Oleksandr
1 yıl önce

"8'ta Apollo 1960"... Uzaya çıkan ilk kişi 12 Nisan 1961'de burayı ziyaret etti.
Daha fazla okumanın amacını görmüyorum.

Diğer makaleler
Güncellemeler için abone olun

Son Yorumlar

Şimdi popüler
2
0
Düşüncelerinizi seviyoruz, lütfen yorum yapın.x