Տիեզերական թունելներ և երկաթե գլխին կամ ինչի՞ն է պետք Վոստոչնի տիեզերագնացը

2024 Հեղինակ: Seth Attwood | [email protected]. Վերջին փոփոխված: 2023-12-16 16:07

Օրերս ինձ խնդրեցին ծանոթանալ ՌԻԱ Նովոստիի ինֆոգրաֆիային՝ նվիրված Վոստոչնի տիեզերակայանից առաջին արձակմանը։ Եվ նյութի ձևաչափի սահմանափակումների պատճառով կլինի մեկ հիմնական պարզեցում. Իրականում, մեզ պետք չէ «Վոստոչնի» տիեզերանավը, քանի որ քաղաքացիական արձակումների մեծ մասը տեղի է ունենում Բայկոնուր տիեզերակայանից:

Բայց բացատրելու համար, թե ինչու է դա մեզ անհրաժեշտ, մենք պետք է ասենք, թե ինչու տիեզերանավի ուղեծիրը կարելի է համեմատել թունելի հետ, ինչպես նաև բացատրել, թե ինչ «երկաթ» է ընկնում երկնքից և ում վրա է ընկնում։

Թունել երկնքում

Ուղեծրային շարժման ֆիզիկան լիովին հակասական է: Ավելի շուտ, սովորական մարդու պատկերացրածի հակառակն է։ Եվ նույնիսկ լավ ֆիլմերը, որոնք կարծես թե ձգտում են ռեալիզմի, լիովին սխալ պատկերացում են տալիս այն մասին, թե ինչպես են թռչում արբանյակներն ու տիեզերանավերը: Հիշու՞մ եք «Gravity»-ն, որը հայտնի է, որ թռավ Hubble-ից դեպի ISS, այնուհետև դեպի չինական կայան: Նույնիսկ եթե մենք հրաժարվենք ուղեծրի բարձրությունների տարբերությունից, ուղեծրի շարժման մեկ պարամետրը սպանում է նման թռիչքների նույնիսկ ամենաչնչին հնարավորությունը: Այս պարամետրը կոչվում է «ուղեծրի թեքություն»:

Ուղեծրի թեքություն անկյունն է արբանյակի ուղեծրի հարթության և հասարակածի հարթության միջև (երկրային արբանյակի համար)

Օրինակ, «Gravity»-ի դեպքում պատկերն այսպիսին կլինի.

Իսկ այն, որ ուղեծրերի հարթություններն ընդհանրապես չեն համընկնում, խնդիր չէ։ Իրական դժվարությունն այն է, որ ցածր շրջանաձև ուղեծրի համար (իսկ Hubble-ը, ISS-ը, Tiangong-ը և այլ արբանյակների զանգվածը ցածր շրջանաձև ուղեծիր են), թեքության փոփոխությունը շատ թանկ արժե: Ուղեծիրը 45 °-ով «պտտելու» համար մենք պետք է փոխենք մեր արագությունը մոտ 8 կմ/վ-ով, նույնքան, որքան մեզ անհրաժեշտ էր ուղեծիր մտնելու համար: Իսկ արագությունը փոխելը վառելիքի վատնում է ու փուլերի զրոյացում։ Այսինքն, եթե 300 տոննա զանգվածով հրթիռը ուղեծիր է հանում 7 տոննա, ապա 45 °-ով թեքության փոփոխությունից հետո կմնա ընդամենը 150 կիլոգրամ: Փաստորեն, յուրաքանչյուր ուղեծր թռչում է անտեսանելի թունելի ներսում, որի տրամագիծը կախված է իր արագությունը փոխելու կարողությունից։ Ուստի արբանյակներ արձակելիս փորձում են դրանք անմիջապես հասցնել ցանկալի թեքության։

Ծեծված ճանապարհներ

Ի՞նչ թեքություն է օգտագործվում գոյություն ունեցող ուղեծրերի համար: Այժմ Երկրի ուղեծրում կան բազմաթիվ արբանյակներ.

Եթե ուշադիր նայեք, կարող եք տեսնել, որ որոշ ուղեծրերում ավելի շատ արբանյակներ կան: Ահա մի նկար, որը ցույց է տալիս արբանյակների շարժումը Երկրի նկատմամբ.

Գեոստացիոնար ուղեծիր (կանաչ): Շրջանաձև ուղեծիր է՝ 36000 կմ բարձրությամբ և 0° թեքությամբ։ Դրա վրա գտնվող արբանյակը գտնվում է երկրի մակերևույթի մեկ կետից բարձր, հետևաբար նկարում ճիշտ գեոստացիոնար ուղեծիրը նշված է կանաչ կետով։ Կանաչ օղակները անսարք արբանյակներ են կամ վառելիքի բացակայություն: Գեոստացիոնար ուղեծիրը գտնվում է Լուսնի անհանգստացնող ազդեցության տակ, և դուք պետք է վառելիք ծախսեք միայն տեղում մնալու համար: Այս ուղեծիրը բնակեցված է հեռահաղորդակցության արբանյակներով, որոնք շահութաբեր են, ուստի դրա վրա արդեն դժվար է ազատ տեղեր գտնել։

GLONAS / GPS ուղեծրեր (կապույտ և կարմիր): Այս ուղեծրերն ունեն մոտավորապես 20000 կիլոմետր բարձրություն և 60 ° թեքություն: Ինչպես ենթադրում է անունը, նրանք կրում են նավիգացիոն արբանյակներ:

Բևեռային ուղեծրեր (դեղին): Այս ուղեծրերը թեքված են 90 ° տարածաշրջանում և բարձրությունը սովորաբար կազմում է ոչ ավելի, քան 1000 կմ: Այս դեպքում արբանյակը յուրաքանչյուր հեղափոխություն կթռչի բևեռների վրայով և կտեսնի Երկրի ողջ տարածքը։ Նման ուղեծրերի առանձին ենթատեսակ են արևային համաժամանակյա ուղեծրերը՝ 600-800 կմ բարձրությամբ և 98 ° թեքությամբ, որոնցում արբանյակները թռչում են Երկրի տարբեր մասերի վրայով մոտավորապես նույն տեղական ժամանակով։Այս ուղեծրերը պահանջարկ ունեն օդերևութաբանական, քարտեզագրական և հետախուզական արբանյակների համար։

Բացի այդ, հարկ է նշել ISS-ի ուղեծիրը՝ 450 կմ բարձրությամբ և 51,6 ° թեքությամբ:

Անսիրտ աշխարհագրություն

Դե, լավ, մենք պարզեցինք տրամադրությունները, կասի ընթերցողը։ Իսկ որտե՞ղ է տիեզերագնացը: Փաստն այն է, որ գոյություն ունի այսպիսի տհաճ ֆիզիկական օրենք.

Ուղեծրի սկզբնական թեքությունը չի կարող պակաս լինել տիեզերքի լայնությունից։

Ինչո՞ւ է այդպես։ Ամեն ինչ ավելի պարզ է դառնում, եթե արբանյակի հետագիծը գծենք Երկրի քարտեզի վրա.

Եթե մենք, սկսած Բայկոնուրից, սկսենք արագանալ դեպի արևելք, ապա մենք ուղեծիր ենք ստանում Բայկոնուրի լայնության թեքությամբ՝ 45 ° (կարմիր): Եթե սկսենք արագանալ դեպի հյուսիս-արևելք, ապա ուղեծրի ամենահյուսիսային կետը կլինի Բայկոնուրից հյուսիս, այսինքն՝ թեքությունն ավելի մեծ կլինի (դեղին)։ Եթե մենք փորձենք խաբել և սկսենք արագանալ դեպի հարավ-արևելք, ապա ստացված ուղեծիրը դեռևս կունենա Բայկոնուրից հյուսիս գտնվող ամենահյուսիսային կետը և կրկին ավելի մեծ թեքություն (կապույտ):

Բայց նման ուղեծիր ֆիզիկապես անհնար է, քանի որ այն չի անցնում Երկրի զանգվածի կենտրոնով։ Ավելի ճիշտ, անհնար է թռչել անջատված շարժիչով։ Դուք կարող եք որոշ ժամանակ գտնվել նման ուղեծրում, երբ շարժիչը միացված է, բայց վառելիքը շատ արագ կսպառվի։

Այսպիսով, եթե մենք ցանկանում ենք արբանյակները գեոստացիոնար ուղեծիր դուրս բերել ոչ թե հասարակածից, ապա պետք է ինչ-որ կերպ զրոյացնել ուղեծրի թեքությունը՝ սպառելով վառելիք: Հենց այս ծախսերն են բացատրում, թե ինչու նույն «Սոյուզ-2.1ա» հրթիռը հաջողությամբ արձակում է արբանյակները գեոստացիոնար ուղեծիր հասարակածի մոտ գտնվող Կուրու տիեզերակայանից, բայց չի օգտագործվում Բայկոնուրից այս առաջադրանքների համար:

Ռուսաստանը հյուսիսային երկիր է։ Եվ եթե արբանյակները կարող են ապահով կերպով արձակվել դեպի բևեռային և ԳԼՈՆԱՍՍ ուղեծրեր Պլեսեցկից, որը գտնվում է 63 ° լայնության վրա, ապա գեոստացիոնար ուղեծրի համար, որքան հարավ գտնվում է տիեզերքը, այնքան լավ: Եվ այստեղ ուժի մեջ է մտնում երկրորդ խնդիրը՝ ամեն տարածք չէ, որ հարմար է տիեզերագնացության համար։

Քայլեք կումպոլի վրա

Բոլոր ժամանակակից հրթիռները, արբանյակի արձակման ժամանակ, գցում են Երկիր մոլորակի վրա թափվող բեմերը և քթի թևերը: Եթե վթարի վայրն այլ երկրում է, դուք պետք է բանակցեք այդ երկրի հետ յուրաքանչյուր մեկնարկի համար: Հետևաբար, օրինակ, Բայկոնուր տիեզերակայանի նվազագույն թեքությունը ոչ թե 45 ° է, այլ 51 °, քանի որ հակառակ դեպքում երկրորդ փուլը կընկնի Չինաստան.

Իսկ այն տեղում, որտեղ ընկել է առաջին փուլը, պետք է բանակցել Ղազախստանի հետ և վճարել այդ տարածքների օգտագործման համար։ Երբեմն խնդիրներ են առաջանում, և արբանյակների արձակումը հետաձգվում է։ Աշնանային տարածքները բավականին մեծ պետք է օտարվեն.

Իսկ Ռուսաստանի եվրոպական մասում տիեզերքի համար լավ վայրեր չկան։ Ես խաղացել եմ քարտեզներով, Կովկասում կարելի է խուսափել և փորձել արձակել Մոզդոկի շրջանից, բայց նույնիսկ այդ դեպքում պետք է փորձել, որպեսզի երկրորդ փուլերը չընկնեն Ղազախստանի մեջ։ Եթե հրթիռ արձակեք Ղրիմից, ապա առաջին փուլը կընկնի Դոնի Ռոստովի մերձակայքում գտնվող բնակեցված տարածքները, իսկ երկրորդ փուլը կրկին կձգտի ընկնել Ղազախստանի մեջ։ Եվ դա հաշվի չառնելով ենթակառուցվածքի խնդիրները երկու տարբերակներում էլ: Այս ֆոնի վրա դուք կնայեք ԱՄՆ տիեզերանավերի համար մատչելի հակումներին և կզղջաք ֆիզիկայի և աշխարհագրության անսիրտության համար:

Բայց մենք ունենք նաև արևելյան ափ: Եվ եթե տիեզերքը տեղադրենք այնտեղ, ապա հնարավոր կլինի գտնել ամենապահանջված թեքությունների համար անցած փուլերի անկման հեռավոր տարածքներ՝ 51, 6 ° (դեպի ISS և գեոստացիոնար ուղեծիր), 64, 8 ° (GLONASS):, որոշ երկրագնդի ընկալման արբանյակներ), 98 ° (դեպի բևեռային ուղեծիր):

Եվս մեկ անգամ թեզ

«Վոստոչնի» տիեզերագնացը մեզ հնարավորություն կտա բեռնատար բեռներ ուղարկել գեոստացիոնար ուղեծիր և դեպի ISS՝ առանց այդ արձակումները այլ երկրների հետ համակարգելու և բացառված տարածքներն օգտագործելու համար վճարելու անհրաժեշտության: Այն գտնվում է երկրի հարավային մասում և ապահովում է ուղեծրի սկզբնական թեքություն ոչ ավելի վատ, քան Բայկոնուրը։ Բայկոնուրում նոր Angara մեկնարկային մեքենայի համար արձակման համալիր կառուցելն իռացիոնալ է (ևս մեկ անգամ՝ արձակման և վթարի վայրերի համակարգում), բայց Վոստոչնիից դա ոչ պակաս ծանրաբեռնվածություն կապահովի:

Հաճելի փոքրիկ բան. ծառայողական աշտարակով նոր արձակման համալիրը, ինչպես Կուրուում, թույլ կտա գործարկել արևմտյան բեռնատարներ, որոնք պետք է տեղադրվեն արձակման մեքենայի վրա ուղիղ դիրքով:

Բոնուս է նաև ենթակառուցվածքների զարգացումը, տարածքի զարգացման խթան, գիտական քաղաք և այլն։

UPD: ինֆոգրաֆիկա դուրս. Ափսոս, չհասցրինք արբանյակների տեղաբաշխումը վերագծել։ Դեռ շատ հակիրճ փորձեցինք բացատրել, թե ինչ է գրված այստեղ։ Իմ կարծիքով գեղեցիկ ստացվեց։