Aujourd'hui, tout lancement de fusée qui fait la une des journaux semble faire partie de la vie. En règle générale, l'intérêt des citadins ne se manifeste que lorsqu'il s'agit de projets grandioses d'exploration spatiale ou d'accidents graves. Pourtant, il n'y a pas si longtemps, au début de la seconde moitié du siècle dernier, chaque lancement de fusée figeait un moment tout le pays, tout le monde suivait les succès et les accidents. C'était aussi au début de l'ère spatiale aux États-Unis puis dans tous les pays où ils ont lancé leurs propres programmes de vols vers les étoiles. Ce sont les succès et les échecs de ces années qui ont jeté les bases sur lesquelles la science des fusées s'est développée, et avec elle les cosmodromes et des appareils de plus en plus avancés. En un mot, la fusée avec son histoire, ses caractéristiques structurelles et ses statistiques mérite l'attention.
La base en bref
Le lanceur est une variante d'un missile balistique à plusieurs étages dontle but est de lancer certaines cargaisons dans l'espace extra-atmosphérique. Selon la mission du véhicule lancé, la fusée peut le placer sur une orbite géocentrique ou lui donner une accélération pour quitter la zone de gravité terrestre.
Dans l'écrasante majorité des cas, le lancement d'une fusée se produit depuis sa position verticale. Très rarement, un type de lancement aérien est utilisé, lorsque l'appareil est d'abord livré par un avion ou un autre appareil similaire à une certaine hauteur, puis lancé.
Plusieurs étapes
Une façon de classer les lanceurs est par le nombre d'étages qu'ils contiennent. Les dispositifs qui ne comprennent qu'un seul niveau de ce type et qui sont capables de livrer une charge utile dans l'espace ne restent aujourd'hui qu'un rêve de concepteurs et d'ingénieurs. Le personnage principal des spatioports du monde est un appareil à plusieurs étages. En fait, il s'agit d'une série de missiles connectés qui sont allumés en séquence pendant le vol et déconnectés après l'achèvement de leur mission.
La nécessité d'une telle conception réside dans la difficulté de vaincre la gravité. La fusée doit soulever 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 termes de pourcentage, ce dernier ne représente que 1,5 à 2% de la masse de lancement de la fusée. La déconnexion des étapes passées en vol facilite la tâche des étapes restantes et rend le vol plus efficace. Cette construction a aussi un inconvénient: elle présenteexigences spéciales pour les spatioports. Une zone sans personnes est nécessaire où les étapes passées tomberont.
Réutilisable
Il est clair qu'avec cette conception, le booster 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 de la nécessité d'utiliser des technologies de pointe qui ne sont pas encore disponibles pour les gens. Néanmoins, il existe un programme implémenté d'un appareil 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 nous revenons à l'historique du problème, l'apparition des lanceurs réels a été précédée par la création de missiles balistiques. L'un d'eux, le « V-2 » allemand, fut utilisé par les Américains pour les premières tentatives de « tendre la main » vers l'espace. Avant même la fin de la guerre, au début de 1944, plusieurs lancements verticaux ont été effectués. La fusée a atteint une hauteur de 188 km.
Des résultats plus significatifs ont été obtenus cinq ans plus tard. Il y a eu un lancement de fusée aux États-Unis, sur le site d'essai de White Sands. Il se composait de deux étages: les fusées V-2 et VAK-Kapral et pouvait atteindre une hauteur de 402 km.
Premier booster
Cependant, 1957 est considérée comme le début de l'ère spatiale. Ensuite, le premier véritable lanceur dans tous les sens, le Spoutnik soviétique, a été lancé. Le lancement a été effectué 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.
Le lancement de la fusée Spoutnik et sa modification Spoutnik-3 ont été effectués quatre fois au total, dont trois avec succès. Ensuite, sur la base de cet appareil, toute une famille de lanceurs a été créée, se distinguant par des valeurs de puissance accrues et quelques autres caractéristiques.
Le lancement d'une fusée dans l'espace, effectué en 1957, a été un événement marquant à bien des égards. Cela a marqué le début d'une nouvelle étape dans l'exploration humaine de l'espace environnant, a en fait 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 fabrication russe, le Delta-IV Heavy américain et l'Ariane-5 européenne sont considérés comme les plus puissants. Le lancement d'une fusée de ce type permet de lancer une charge utile pesant jusqu'à 25 tonnes en orbite terrestre basse à une altitude de 200 km. Ces appareils sont capables de transporter environ 6 à 10 tonnes vers l'orbite géostationnaire et 3 à 6 tonnes vers l'orbite géostationnaire.
Ça vaut la peine de s'arrêter aux lanceurs Proton. Il a joué un rôle important dans l'exploration spatiale soviétique et russe. Il a été utilisé pourmise en œuvre de divers programmes habités, notamment pour l'envoi de modules vers la station orbitale Mir. Avec son aide, Zarya et Zvezda, les blocs les plus importants de l'ISS, ont été livrés dans l'espace. Bien que tous les lancements récents de fusées de ce type n'aient pas été couronnés de succès, Proton reste le lanceur le plus populaire: environ 10 à 12 de ses lancements sont effectués chaque année.
Collaborateurs étrangers
"Ariane-5" est un analogue de "Proton". Ce lanceur présente un certain nombre de différences par rapport au lanceur russe, notamment son lancement est beaucoup plus cher, mais il a également une grande capacité de charge. Ariane-5 est capable de lancer simultanément deux satellites en orbite géo-intermédiaire. C'est le lancement d'une fusée spatiale de ce type qui a marqué le début de la mission de la célèbre sonde Rosetta, qui après dix ans de vol est devenue un satellite de la comète Churyumov-Gerasimenko.
"Delta-IV" a commencé sa "carrière" en 2002. L'une de ses modifications, Delta IV Heavy, selon 2012, avait la plus grande charge utile parmi les lanceurs au monde.
Ingrédients du succès
Un lancement de fusée réussi ne repose pas seulement sur les caractéristiques techniques idéales de l'appareil. Tout dépend du choix du point de départ. L'emplacement du port spatial joue un rôle important dans le succès de la mission du lanceur.
Les coûts énergétiques pour le lancement d'un satellite en orbite sont réduits si son angle d'inclinaison correspond à la latitude géographique de la zone dans laquelle le lancement est effectué. Le plus important est de prendre en compte ces paramètres pour le lancement des véhicules livrés sur l'orbite géostationnaire. L'endroit idéal pour commencerde ces fusées est l'équateur. Un écart par degré par rapport à l'équateur se traduit par la nécessité d'une augmentation de vitesse de 100 m / s de plus. Selon ce paramètre, parmi plus de 20 spatioports dans le monde, la position la plus avantageuse est occupée par le Kourou européen, situé à une latitude de 5º, l'Alcantara brésilien (2, 2º), ainsi que Sea Launch, un spatioport flottant qui peut lancer des fusées directement depuis l'équateur.
La direction compte
Un autre point est lié à la rotation de la planète. Les fusées lancées depuis l'équateur obtiennent immédiatement une vitesse assez impressionnante vers l'est, qui est précisément liée à la rotation de la Terre. À cet égard, toutes les trajectoires de vol sont généralement tracées vers l'est. Israël n'a pas de chance à cet égard. Il doit envoyer des missiles à l'ouest, faisant des efforts supplémentaires pour surmonter la rotation de la terre, car il y a des États hostiles à l'est du pays.
Déposer le champ
Comme déjà mentionné, les étages de fusées vides tombent sur Terre, et donc une zone appropriée devrait être située près du cosmodrome. Une excellente option est l'océan. La plupart des spatioports et donc situés sur la côte. Un bon exemple est Cap Canaveral et le port spatial américain situé ici.
Lieux de lancement russes
Les spatioports de notre pays ont été créés pendant la guerre froide et ne pouvaient donc pas être situés dans le Caucase du Nord ou en Extrême-Orient. Le premier site d'essai pour le lancement de missiles était Baïkonour, situé au Kazakhstan. Il y a une faible activité sismique, du beau temps presque toute l'année. La possible chute d'éléments de missiles sur des pays asiatiques laisse une certaine empreinte sur les travaux du site d'essai. À Baïkonour, il est nécessaire de tracer soigneusement la trajectoire de vol afin que les étages épuisés ne se retrouvent pas dans des zones résidentielles et que les missiles ne tombent pas dans l'espace aérien chinois.
Le cosmodrome de Svobodny, situé en Extrême-Orient, a le placement le plus réussi des champs d'automne: ils tombent sur l'océan. Plesetsk est un autre port spatial où vous pouvez souvent voir un lancement de fusée. Il est situé au nord de tous les autres sites similaires dans le monde et est un endroit idéal pour envoyer des véhicules en orbite polaire.
Statistiques de lancement de fusée
De manière générale, depuis le début du siècle, l'activité des spatioports du monde a nettement diminué. Si l'on compare les deux pays leaders de cette industrie, les États-Unis et la Russie, alors le premier produit annuellement nettement moins de lancements que le second. Au cours de la période de 2004 à 2010 inclus, 102 fusées ont été lancées depuis les ports spatiaux d'Amérique, qui ont mené à bien leur tâche. En outre, il y a eu cinq lancements infructueux. Dans notre pays, 166 départs ont été réussis et huit se sont soldés par un accident.
Parmi les lancements infructueux d'appareils en Russie, les accidents du Proton-M se démarquent. Entre 2010 et 2014, à la suite de ces échecs, non seulement des lanceurs ont été perdus, mais également plusieurs satellites russes, ainsi qu'un appareil étranger. Une situation similaire avec l'un des lanceurs les plus puissants n'est pas passée inaperçue: des fonctionnaires ont été licenciés,impliqués dans la survenue de ces échecs, des projets ont commencé à être développés pour moderniser l'industrie spatiale de notre pays.
Aujourd'hui, comme il y a 40-50 ans, les gens s'intéressent toujours à l'exploration spatiale. L'étape actuelle se distingue par la possibilité d'une coopération internationale à part entière, qui est mise en œuvre avec succès dans le projet ISS. Cependant, de nombreux points nécessitent d'être affinés, modernisés ou révisés. J'aimerais croire qu'avec l'introduction de nouvelles connaissances et technologies, les statistiques de lancement deviendront de plus en plus joyeuses.
