Thứ Năm, ngày 28 tháng 2024 năm XNUMX

máy tính để bàn v4.2.1

Root NationĐăng nhậpCông nghệTại sao một nhiệm vụ không gian không thể bay bất cứ lúc nào: Cửa sổ phóng là gì?

Tại sao một nhiệm vụ không gian không thể bay bất cứ lúc nào: Cửa sổ phóng là gì?

-

Tại sao phi thuyền không thể phóng bất cứ lúc nào? Bệ phóng là gì? Bạn sẽ tìm hiểu về tất cả những điều này từ bài viết của chúng tôi.

Artemis I nhiệm vụ

Tầm quan trọng của sứ mệnh Artemis I đối với nhân loại thường được so sánh với chuyến bay Apollo 8 vào năm 1968, khi con người lần đầu tiên có thể chạm tới quỹ đạo của mặt trăng. Nhưng vào thời điểm đó, chuyến bay lên mặt trăng thành công trước hết được cho là một chiến thắng trong cuộc đối đầu chính trị và công nghệ giữa Mỹ và Liên Xô, khoa học là nền tảng. Tất nhiên, chương trình "Apollo" đã thành công rực rỡ, bởi vì một người rời Trái đất trên chiếc máy bay đầu tiên chỉ vài thập kỷ trước đã vượt qua lực hấp dẫn của Trái đất và thấy mình đang ở trong quỹ đạo của một thiên thể khác.

Hầu như không có nói về thành phần kinh tế vào thời điểm đó. Nhưng XNUMX thập kỷ sau, chính những lợi ích kinh tế của việc khám phá các nguồn tài nguyên trên Mặt Trăng đã thúc đẩy con người "quay trở lại" Mặt Trăng. Nếu lý do duy nhất cho những sứ mệnh như vậy là cắm lá cờ của đất nước họ trên bề mặt mặt trăng, mà dĩ nhiên, lúc đầu mọi người có thể nhận thức được điều đó, tôi tự hỏi liệu bây giờ có thể tham gia vào những nguồn tài nguyên khổng lồ như vậy không. Rốt cuộc, có nhiều vấn đề nghiêm trọng hơn trên Trái đất hiện nay. Nhưng cuộc đua không gian vẫn tiếp tục, và những lợi thế ở đây sẽ rất quan trọng, bao gồm cả những lợi thế về kinh tế.

Khởi chạy Windows

Đó là, việc hủy bỏ việc phóng sứ mệnh Artemis I vào ngày 29 tháng 29 dẫn đến thiệt hại về kinh tế và tài chính. Có vẻ như họ đã không ra mắt vào ngày 30, sau đó họ có thể đã ra mắt vào ngày 31 hoặc 3 tháng XNUMX, nhưng họ đã hoãn lại đến ngày XNUMX tháng XNUMX. Tôi chắc rằng nhiều bạn không hiểu tại sao lại chọn ngày cụ thể này. Họ đang nói về một số cửa sổ khởi động, về các điều kiện thuận lợi cho việc ra mắt. Hãy tìm ra nó.

Đọc thêm: Các nhiệm vụ không gian có người lái: Tại sao việc quay trở lại Trái đất vẫn là một vấn đề?

Yêu cầu nghiêm ngặt về ngày bắt đầu nhiệm vụ

Cửa sổ phóng được đề cập là một điều kiện do tự nhiên và các giới hạn công nghệ áp đặt, một điều kiện phải được tính đến trong quá trình phóng mọi vật thể không gian. Đối với máy bay, cửa sổ khởi hành chủ yếu là tùy chọn, nhưng do lưu lượng hàng không đông đúc, chúng cũng cất cánh vào một thời điểm nhất định, tức là theo lịch trình. Nếu không có sự hạn chế đó, máy bay có thể cất cánh và hạ cánh bất cứ khi nào nó muốn. Nhưng các chuyến bay trong không gian phải có trật tự. Điều này chỉ áp dụng cho vùng trời của Trái đất, nơi có các hành lang hàng không có điều kiện cho hàng không dân dụng trong nhiều thập kỷ.

Khởi chạy Windows

Về mặt lý thuyết, một tên lửa mang tàu vũ trụ cũng có thể làm được điều này, nhưng nguồn cung cấp nhiên liệu hạn chế đã ngăn cản điều này. Cùng một cái mà qua đó có rất khó để quay trở lại Trái đất. Hiện tại, chúng ta có thể bay trên một quỹ đạo được tính toán kỹ lưỡng chỉ khi chúng ta có thể khớp vị trí của các hành tinh hoặc Mặt trăng với Trái đất. Bất kỳ sự sai lệch nào cũng yêu cầu dự trữ nhiên liệu dư thừa, nhưng trong không gian chúng không thể được thu thập như tiền thưởng trong trò chơi arcade.

Đó là lý do tại sao các chuyến bay đến sao Hỏa cho đến nay chỉ diễn ra trong khoảng thời gian hai năm, khi vị trí của nó ở cuối đường đi của tàu thăm dò hoặc thiết bị khác sẽ thuận lợi cho việc thực hiện các nhiệm vụ. Trong trường hợp các sứ mệnh vượt ra ngoài ranh giới của Hệ Mặt trời, quỹ đạo bay có thể phức tạp hơn nhiều, vì cũng phải tính đến ảnh hưởng của lực hấp dẫn của các hành tinh khác trên đường bay dự kiến. Ví dụ, trong chuyến bay của Voyager đến giới hạn của Hệ Mặt trời, gia tốc do trọng lực của sao Kim đã được tính đến, và tàu New Horizons cũng bị ảnh hưởng tương tự bởi lực hấp dẫn của sao Mộc. Bởi vì nhiên liệu vẫn là một nguồn tài nguyên khan hiếm trong không gian, và các công nghệ động cơ dựa trên quá trình đốt cháy của nó vẫn còn rất sơ khai. Vâng, ai đó sẽ đề cập đến các tấm không gian giúp các tàu thăm dò sử dụng gió vũ trụ để tự đẩy, nhưng chính các tàu thăm dò, không phải tàu vũ trụ, cần nhiên liệu để đi vào quỹ đạo và quay trở lại Trái đất. Và bạn cần rất nhiều điều đó.

- Quảng cáo -

Cũng thú vị:

Bàn di chuột để khởi động là gì?

Hãy tưởng tượng rằng bạn đang ở trung tâm của một sân vận động điền kinh và bạn muốn gặp một trong những vận động viên đang chạy trên máy chạy bộ. Chúng tôi có thể cố gắng bắt kịp anh ấy, nhưng vì điều này, chúng tôi cần phải chạy nhanh hơn anh ấy, và chúng tôi sẽ tốn rất nhiều sức lực. Sẽ hợp lý hơn nhiều khi tính toán thời điểm người chạy ở vị trí thuận lợi nhất, để có thể bị chặn lại và vào đúng thời điểm để gặp anh ta. Tính toán phải chính xác để chúng tôi không đến quá sớm hoặc quá muộn. Thời gian tối ưu để bắt đầu di chuyển là cửa sổ bắt đầu của chúng tôi.

Khởi chạy Windows

Điều tương tự cũng áp dụng cho các sứ mệnh không gian. Cửa sổ phóng chỉ đơn giản là khoảng thời gian tàu vũ trụ có thể đến một điểm xác định trong không gian tại một thời điểm xác định. Đồng thời, khả năng năng lượng của tên lửa và quỹ đạo của vật thể không gian mà thiết bị phải đáp ứng được. Do đó, các cửa sổ khác nhau cho các nhiệm vụ khác nhau. Ví dụ: đối với một sứ mệnh tới sao Hỏa, cửa sổ phóng sẽ mở ra sau mỗi 780 ngày. Nhưng đối với việc phóng "Voyager-2", mục tiêu là các hành tinh như Sao Mộc, Sao Thổ, Sao Thiên Vương và Sao Hải Vương, họ đã sử dụng cơ hội chỉ xuất hiện 175 năm một lần. Mặt khác, chúng ta có ví dụ về sứ mệnh Rosetta, ban đầu dự định nghiên cứu sao chổi 46P / Wirtanen, nhưng cơ hội này đã bị mất do chậm phóng, vì vậy một mục tiêu mới đã được chọn cho sứ mệnh, sao chổi 67P / Churyumova -Gerasimenko.

Nói ngắn gọn hơn, cửa sổ phóng phóng là khoảng thời gian, được tính toán từ các phép tính cơ học quỹ đạo, trong thời gian đó một tàu vũ trụ nhất định có thể cất cánh và đến đích cuối cùng thành công. Tất nhiên, có tính đến đường bay dự kiến ​​và khối lượng nhiên liệu cần thiết. Do đó, cửa sổ ban đầu đòi hỏi một vị trí thuận lợi của các thiên thể, trọng lực của chúng ảnh hưởng đáng kể đến chuyển động của xe.

Cũng thú vị:

Bốn yếu tố ảnh hưởng đến cửa sổ khởi động khởi động

Có bốn yếu tố ảnh hưởng đến việc lựa chọn cửa sổ phóng để thực hiện bất kỳ nhiệm vụ không gian nào, bao gồm cả Artemis I. Chúng có liên quan mật thiết với nhau đến mức sự khác biệt về một trong các yếu tố ngay lập tức làm mất tác dụng của các yếu tố khác.

Quỹ đạo và độ nghiêng

Ví dụ, Discovery cần chuyển một hàng hóa quan trọng lên ISS. Đầu tiên, các nhà khoa học phải xem xét hai quỹ đạo khác nhau: quỹ đạo của chính tàu con thoi và Trạm vũ trụ quốc tế. Các nhà khoa học phải đảm bảo rằng hai quỹ đạo chắc chắn sẽ gặp nhau, vì mục đích của sứ mệnh này là cung cấp các nguồn cung cấp cần thiết cho trạm vũ trụ. Để làm được điều này, họ tính toán mặt phẳng quỹ đạo của trạm, một tấm hình tưởng tượng cắt qua Trái đất và giữ trạm vũ trụ ở rìa của nó.

Khi Trái đất và trạm vũ trụ chuyển động, mặt phẳng thông thường nối chúng cũng chuyển động. Các nhà khoa học phải tìm ra thời điểm mà rìa Trái đất giao với bệ phóng của Trung tâm vũ trụ Kennedy ở Florida, nơi con tàu được cho là sẽ phóng. Họ không thể bỏ lỡ nhiều hơn một mức độ. Trái đất quay 1 độ trong năm phút, vì vậy việc phóng sẽ diễn ra chính xác trong vòng năm phút đó.

Khởi chạy Windows

Ngoài ra, vụ phóng phải xảy ra khi trạm vũ trụ đang hướng từ nam ra bắc. Điều này là do tàu con thoi phải vượt qua nhà ga thành công và đồng thời vứt bỏ thùng nhiên liệu bên ngoài 15 tầng của nó trên đại dương, nơi nó không gây ra mối đe dọa cho con người. Đại dương nằm ở phía đông bắc nên việc phóng Discovery phải đợi đến khi trạm vũ trụ di chuyển về phía bắc. Điều này khiến tàu con thoi có một cửa sổ phóng XNUMX phút mỗi ngày.

Đối với nhiệm vụ Artemis I, nó còn thú vị hơn ở đây. NASA muốn đặt Orion trong một quỹ đạo ngược xa xung quanh Mặt trăng. Đây là một quỹ đạo rất ổn định với hai điểm Lagrange. Đồng thời, bộ máy chuyển động quanh Trái đất theo hướng ngược lại với Mặt trăng. Cho đến nay, quỹ đạo này chỉ được sử dụng bởi một thiết bị duy nhất - chiếc Chang'e 5. Để đi vào quỹ đạo này, cần phải khởi động các động cơ đưa thiết bị lên Mặt trăng vào đúng thời điểm và thời điểm. Cơ chế này được gọi là TLI (Trans-Lunar Injection), và độ chính xác của việc thực hiện nó là cực kỳ quan trọng. Đây là một yếu tố cần xem xét khi tính toán cửa sổ khởi chạy.

Đọc thêm:

"Sự nhượng bộ" di chuyển cửa sổ

Ngoài ra, không nên quên hiện tượng tuế sai. Bạn nhìn thấy sự tuế sai mỗi khi đứa trẻ bắt đầu quay đầu đồ gá. Đầu tiên, trục quay của nó tạo thành một vòng tròn trong không khí theo hướng ngược lại với chuyển động quay, trước tiên là nghiêng đỉnh theo một hướng, sau đó nghiêng theo hướng khác.

Trái đất thực hiện một phiên bản chuyển động chậm của điệu nhảy này khi nó quay quanh Mặt trời và các vệ tinh nhân tạo cũng làm như vậy khi chúng quay quanh Trái đất.

- Quảng cáo -

Có một công thức cho phép các nhà khoa học NASA tính toán mức độ chao đảo của vệ tinh. Thêm số vòng quay mà vệ tinh thực hiện mỗi ngày, kích thước và độ lệch tâm của quỹ đạo, độ nghiêng và bạn sẽ có các dao động. Đối với Trạm vũ trụ quốc tế, những con số này cho giá trị gần 5 độ mỗi ngày, tương đương với khoảng 20 phút quay hàng ngày của Trái đất.

Điều này cũng áp dụng cho mặt trăng và các hành tinh khác của hệ mặt trời. Những dao động này đòi hỏi sự tính toán chính xác, nếu không, bất kỳ sự điều chỉnh nào cũng đòi hỏi mức tiêu hao nhiên liệu quá mức và làm mất quỹ đạo mong muốn.

Điều kiện thời tiết khi khởi chạy

Thỉnh thoảng chúng tôi nghe nói rằng việc phóng tên lửa đã bị hủy bỏ vì điều kiện thời tiết không thuận lợi. Đúng vậy, thiên nhiên không phải đợi chúng ta, trên bề mặt Trái Đất luôn tồn tại một số hiện tượng thời tiết như bão, giông, bão cát, bão tuyết, v.v.

Các nhà khí tượng học của cơ quan vũ trụ tung hứng như các chuyên gia theo dõi độ che phủ của đám mây, hướng gió và tốc độ, cũng như các cơn bão và các sự kiện bất lợi khác tại sáu địa điểm khác nhau trong 13 ngày. Họ chỉ chấp thuận cho cất cánh nếu tên lửa không có khả năng bị bão hoặc bão cát chẳng hạn.

Khởi chạy Windows

Điều kiện ánh sáng

Cửa sổ phóng phải cho phép ánh sáng tốt cho tất cả các camera để đội điều khiển chuyến bay có thể thấy tất cả các hệ thống và cài đặt của tàu đang hoạt động tốt như thế nào, giúp đảm bảo an toàn cho phi hành đoàn vũ trụ.

Ví dụ, theo quy định của NASA, Orion không thể ở trong bóng tối quá 90 phút tại một thời điểm. Bởi vì nó cần ánh sáng mặt trời cho các tấm pin và để duy trì nhiệt độ tối ưu của thiết bị.

Khởi chạy Windows

Ngoài ra, còn có các yếu tố khác liên quan đến quá trình hạ cánh, trong đó Orion phải đi vào các tầng trên của bầu khí quyển Trái đất, sau đó rời khỏi chúng một lúc, và một lần nữa, cuối cùng, lao vào bầu khí quyển. Tuy nhiên, đối với điều này, thiết bị phải đạt được quỹ đạo thích hợp so với Trái đất trong thời gian. Khía cạnh cuối cùng cần xem xét là thời gian hạ cánh. Orion dự kiến ​​sẽ hạ cánh xuống đại dương vào ban ngày để giúp các đội chờ tìm và lấy viên nang dễ dàng hơn.

Cũng thú vị:

Việc phóng không diễn ra từ bệ phóng đứng yên. Mục tiêu cũng chuyển động liên tục

Hãy nói chi tiết hơn về một số chi tiết cần được xem xét cho việc khởi động nhiệm vụ Artemis I, có thể ra mắt sớm nhất là tối nay.

Mặt trăng gần Trái đất và có lẽ không có vấn đề gì lớn ở đây. Thật không may, trong số những thứ khác, có sự chuyển động của hành tinh chúng ta và Mặt trăng. Vệ tinh của chúng ta không chỉ quay trên trục của nó với tốc độ khoảng 0,5 km / s tại đường xích đạo, nó còn quay quanh Mặt trời theo quỹ đạo gần tròn với tốc độ 30 km / s. Cũng cần lưu ý rằng tốc độ chuyển động của Trái đất được cộng với tốc độ xuất phát của chính chiếc xe.

Khởi chạy Windows

Ngoài ra, vị trí của Mặt trời và Mặt trăng so với quỹ đạo Trái đất liên tục thay đổi, điều này cũng phải được tính đến. Do đó, với cùng một mức tiêu thụ năng lượng / nhiên liệu, một vụ phóng từ Trái đất lên Mặt trăng có thể dẫn đến một kết quả khác tùy thuộc vào thời điểm của vụ phóng đó.

Khởi chạy Windows

Về lý thuyết, chúng ta có thể chế tạo một con tàu vũ trụ đủ mạnh để bay lên mặt trăng mỗi ngày. Và có lẽ nó sẽ như vậy trong tương lai. Tuy nhiên, hiện tại, sự thành công của sứ mệnh Artemis I đòi hỏi sự lựa chọn cẩn thận về thời gian phóng từ Trái đất, điều này sẽ cho phép Orion di chuyển đến Mặt trăng và sau đó đi vào quỹ đạo đã định xung quanh vệ tinh của chúng ta. Ngay cả khi vụ phóng đúng kế hoạch, sự chậm trễ vài ngày có thể gây ra những thay đổi đáng kể trong thời gian thực hiện nhiệm vụ.

Hiện tại, tùy thuộc vào thời gian ra mắt, nhiệm vụ Artemis I có thể kéo dài từ 26 đến 28 ngày hoặc 38 đến 42 ngày. Chúng tôi dự đoán rằng sứ mệnh này sẽ kéo dài hơn khi Orion hoàn thành 1,5 vòng quay quanh Mặt trăng trong quỹ đạo ngược xa của nó. Nếu lựa chọn ngắn hơn được cân nhắc và việc đi ra quỹ đạo Mặt Trăng sẽ diễn ra vào một thời điểm khác, Orion sẽ chỉ thực hiện 1 vòng quay quanh Mặt Trăng trước khi bắt đầu quay trở lại Trái Đất.

Đọc thêm: Kính viễn vọng không gian James Webb: 10 mục tiêu cần quan sát

Có thể có ngày ra mắt Artemis I trong tương lai

Thời gian phóng hiện tại của tên lửa SLS và trọng tải của nó, đáp ứng các tiêu chí nhiệm vụ, sẽ là từ ngày 2 đến ngày 6 tháng 3. Được biết, NASA đã chọn ngày gần nhất để phóng sứ mệnh Artemis I - ngày 2022 tháng 21 năm 17 trong khoảng thời gian từ 23:17 đến XNUMX:XNUMX theo giờ Kyiv. Mỗi ngày tiếp theo cũng có một khoảng thời gian nhất định khi bắt đầu có thể. Nếu bạn không thực hiện được trong thời gian này, các cửa sổ khởi chạy sau sẽ xuất hiện:

  • từ ngày 20 tháng 28 đến ngày XNUMX tháng XNUMX
  • từ ngày 30 tháng 4 đến ngày XNUMX tháng XNUMX
  • từ ngày 17 đến 23 tháng XNUMX
  • 27 tháng XNUMX
  • từ ngày 29 đến 31 tháng XNUMX
  • và như thế…

Chúng ta chỉ có thể chờ đợi và hy vọng rằng sự ra mắt thành công của sứ mệnh lịch sử Artemis I sẽ sớm diễn ra.

Đọc thêm:

Tuy nhiên, đừng quên rằng có một cuộc chiến đang diễn ra ở Ukraine. Nếu bạn muốn giúp Ukraine chống lại quân chiếm đóng của Nga, cách tốt nhất để làm điều đó là quyên góp cho Lực lượng vũ trang Ukraine thông qua Cuộc sống tiết kiệm hoặc thông qua trang chính thức NBU.

Yuri Svitlyk
Yuri Svitlyk
Con trai của dãy núi Carpathian, thiên tài toán học không được công nhận, "luật sư"Microsoft, người vị tha thực tế, trái-phải
Thêm từ tác giả
- Quảng cáo -
Đăng ký
Thông báo về
khách sạn

2 Nhận xét
Những cái mới hơn
Những cái cũ hơn Phổ biến nhất
Bài đánh giá được nhúng
Xem tất cả các bình luận
Oleksandr
Oleksandr
1 năm trước

"Apollo 8 năm 1960"…. Người đầu tiên vào vũ trụ ghé thăm vào ngày 12 tháng 1961 năm XNUMX.
Tôi không thấy điểm của việc đọc thêm.

Các bài báo khác
Đăng ký để cập nhật

Những ý kiến ​​gần đây

Phổ biến bây giờ
2
0
Chúng tôi yêu thích những suy nghĩ của bạn, xin vui lòng bình luận.x