Интересни факти за ракетите
Експертите на ArianeGroup отговориха на вашите въпроси относно ракетите. Можете да намерите всички други месечни теми с един поглед в нашите Въпроси? Експертите отговарят!
Източник: ArianeGroup GmbH
Особеността на ракетата се крие в нейното задвижване: За разлика от задвижването на самолета, тя работи и във вакуум. Самолетните турбини се нуждаят от въздух, който се засмуква, компресира и след това изхвърля след нагряване, за да генерира необходимата тяга. Във космическия вакуум това задвижване, разбира се, е безполезно: там няма нищо, което турбините да могат да засмукат. Следователно една ракета трябва да донесе цялото си гориво.
Ракетите могат да се определят и от това как те действително се „движат напред“: Именно отработените газове тласкат ракетата напред - за разлика от автомобил, за който те са само отпадъчен продукт. Исак Нютон вече описа основата за това: За да се ускори масата до висока скорост, се изисква голяма сила. Колкото по-голяма е масата и колкото по-бързо е ускорението, толкова по-голяма трябва да бъде тази сила. Така че ракетният двигател също се нуждае от огромна сила, за да го тласне напред - тягата. Това се получава от отката на отделящите се газове.
Основната цел на обратното отброяване е да се зареди с гориво основната степен и - ако има такава - горната степен на ESC-A с течен кислород и водород. Освен това се тестват всички важни системи. Когато отброяването сега достигне „нула“, двигателят на основния етап на Ariane 5 запалва Вулкан, например. Когато достигне пълната си тяга и е проверена от компютърната система, усилвателите на твърдо гориво се запалват: ракетата излита.
За разлика от самолетите, ние трябва да се справяме с ракетни полети с много високи скорости и следователно с много високо, почти непреодолимо съпротивление. Ето защо ракетата обикновено излита вертикално, тъй като въпреки ниската скорост в тази фаза на полета е важно да се преодолеят възможно най-бързо плътните слоеве на атмосферата. Колкото по-бързо ракетата изгаря горивото си при изстрелване, толкова по-лека става и толкова повече ускорява.
Ето защо се използват стъпалови ракети като Ariane 5: С тях празната и по този начин безполезна стъпка се взривява и следващата се запалва. По този начин теглото на ракетата се намалява все повече и повече. На практика всичко изглежда така: Когато отброяването достигне „нула“, основният етап се запалва. Седем секунди по-късно усилвателите на твърдо гориво се запалват и ракетата излита. Те са взривени около две минути и половина след старта. Малко след това обтекателят на полезния товар на стартера също се отхвърля.
Когато горният етап се запали, основният пирогенен етап най-накрая се издухва, оставяйки само горния етап на ракетата. Сега той пренася полезния товар, например сателит „Галилео“, до своята кариера.
Що се отнася до горивото, се прави разлика между твърди и течни горива. Твърдото задвижване е най-старата форма на ракетно задвижване. Както тяхното гориво, така и техният окислител са твърди вещества - вградени в подобно на пластмаса носително вещество, направено от пластмаса. Течните горива могат да бъдат, от една страна, кирогенни, нескладуеми горива (напр. Течен водород с течен кислород, ще се използват в бъдещето Ariane 6) и, от друга страна, съхраняващи се течни горива (например хидразин с азотен тетроксид, използвани в Ariane 5 EPS).
В момента работим върху горива, които са не само ефективни и надеждни, но и зелени. Водещият кандидат за това е метанът. Комбинация от метан и LOX трябва да се използва в двигателя Prometheus, който ArianeGroup разработва в момента.
Както вече беше описано по-горе с функционалността на ракетата, не цялата ракета пристига в космоса. Гимназията обаче има най-дългото пътуване и в крайна сметка ще пусне сателита в орбитата си. Останалите компоненти като бустерите или основната сцена се взривяват по пътя в космоса.
От изгорели ракетни етапи, счупени спътници до отломки, за да рисуват частици: орбитите около земята са пълни с космически боклуци. "Скрапът" се движи по орбитите с бясна скорост и много опасно за ракетите: при няколко хиляди километра в час дори алуминиев фрагмент с диаметър само един сантиметър се превръща в разрушителен снаряд. Когато този отломък удари ракета, се случва същото нещо, както когато автомобил от среден клас се вкара в ракетата със скорост 50 км/ч.
Друга опасност, срещана в космоса, е космическото лъчение, известно като космическо лъчение. Не го виждате, не го чувствате и въпреки това може да бъде опасно за „мозъка“ на ракетата: схемите и компютърните чипове са особено чувствителни към душове с частици. Това е излъчване на високоенергийни частици: Това се променя, докато достигне земната повърхност, тъй като във високата атмосфера то претърпява множество реакции с газови молекули и други частици. Атмосферата работи като гигантски защитен щит, но колкото повече се отдалечаваме от земната повърхност, толкова по-енергични частици от космоса удрят телата ни.
Това определено е проблем за ракетите: Ако частиците пристигнат на грешното място в неподходящо време, те могат да издадат фалшив сигнал, който може да има сериозни последици в решаващата част от програмната последователност, например срив на системата. Важните електрически компоненти на ракета обаче са "двойно Lottchen", така че се осигурява подмяна в случай на повреда. Освен това човек защитава "мозъка", като предпазва електрическите устройства добре от радиацията.
За щастие опасностите, които ракетата среща в космоса, са много малки: Тъй като ракетата остава в експлоатация в космоса само за сравнително кратко време, рискът е незначителен.
Това обаче не се отнася за хората, което може да е проблем особено за астронавтите.
Като част от проучване на НАСА за въздействието на космическите лъчи бяха изследвани ефектите от това високоенергийно лъчение върху мишки. Експериментът показа, че интензивността на лъчението, като това, което може да се случи при многогодишна мисия на Марс, може да доведе до намалена производителност, дефицит на паметта и загуба на съзнание.
По-голямата част от ракета не достига космоса, но пада обратно на земята или в морето: Бустер, основна сцена и обтекател не стават боклуци в космоса. Горното ниво, от друга страна, се премества в това, което е известно като гробищна орбита след отделяне от сателита: 3000 километра над орбитата на сателита вече не е проблем.
За да могат орбитите на Земята все още да бъдат използвани в бъдеще, френският космически закон се прилага за всички европейски ракети на бъдещето, като Ariane 6: Той предвижда, че нито една част от ракетата не може да остане в космоса след мисия. По този начин производството на космически боклуци се ограничава активно.
Най-голямата пречка в космическите пътувания все още е гравитацията. Преди всичко преодоляването на това все още е много скъпо: текущата задача е да се намалят разходите за транспорт в космоса. За федералното правителство конкретната полза за хората е в центъра на неговата космическа политика: Космическите технологии трябва да продължат да предоставят отговори на предизвикателства като сигурност, защита на климата и комуникация. Насоките на Федерална република Германия са ясен фокус върху ползите и нуждите, фокусът върху принципа на устойчивост и интензивно международно, особено европейско сътрудничество.
ArianeGroup е важен играч тук: Ние гарантираме бъдещето на достъпа до космоса. С Ariane 6 ние осигуряваме бъдещето с евтин и най-вече независим достъп до космоса за Европа. Ariane 6 ще започне през 2020 г. с половината от цената на Ariane 5 и със същата надеждност.
Къде отива пространството? На първо място, относно адаптивността: Целта е да се разработят ракети-носители, които са адаптирани към нуждите на полезния товар. Голямо разнообразие от транспортни мисии могат да бъдат изпълнявани ефективно.
Фокусът е и върху разработването на нови производствени техники и материали. ArianeGroup работи върху разработването на технологии, които могат да се рециклират, т.е. Основна тема тук е ALM, например: Процесът на 3D печат революционизира дизайна и производството на структурни компоненти.
Проблемът с пътуването до Марс е по-малко базиран на разстоянието му, но се дължи главно на скъпия в момента транспорт до орбита. С разработването на по-рентабилен маршрут в космоса едновременно отваряме възможности за пътувания до Луната и Марс.
Защо изобщо искаме да пътуваме до Луната и Марс? Жаждата на човека за знание и любопитство е това, което тласка изследванията към пътуванията до Луната и Марс: разбиране на Слънчевата система и нашето място в нея, позволявайки просветление.
Настоящите предизвикателства като недостига на ресурси, например енергията, също налагат проучването на алтернативни източници. Пътуването в космоса може да осигури ценни трансфери за живота на земята и да подобри качеството ни на живот.
Повече космически пътувания на едно място не са възможни: Бремен преди всичко прави своето множество дисциплини специални. От астронавтичното космическо пътуване в Airbus Defense & Space до основни изследвания в падащата кула до разработването на сателита за европейската навигационна система Galileo в OHB Бремен, всички области на космическото пътуване са комбинирани в много малко пространство. Това включва и Ariane: в продължение на 39 години, откакто първият полет на Ariane, Бремен разработва и изгражда етапи на ракетата-носител, а горният етап е най-важната част от ракетата повече от 20 години. ArianeGroup Бремен разработва съществен компонент на Ariane: без горния етап сателитите не могат да бъдат доставени в орбита.
Веднага след като започне закупуването на суровини за изграждането на Ariane 5, ще отнеме около три години, за да започне в Kourou. През този период около 600 компании в 13 европейски държави са заети да подготвят Ariane за работа.
По принцип ракетите-носители не са за това колко километра могат да изминат, а по-скоро за това, че преодоляват силата на гравитацията. Това се случва веднага след надвишаване на скоростта на бягство: При скоростта на бягство енергията на изпитвания образец, напр. ракета, точно колкото да избяга от гравитационния потенциал на небесно тяло като земя без по-нататъшно задвижване. Тогава пътят, който може да бъде изминат, е безкраен, ракетата се "движи" наоколо безкрайно в космоса.
Ariane 5, най-мощната ракета в Европа, има мощност от около 30 милиона к.с. С други думи: от Бремен до Мюнхен само за 90 секунди.
Въпреки това, тяхната ефективност винаги се определя от мисията, т.е. в коя орбита трябва да бъде изведен спътникът: Поставянето на сателит в геостационарната орбита GEO изисква различна скорост от настройката в LEO на околоземната орбита. Така че става въпрос по-малко за максимално възможната скорост, но повече за скоростта, която е необходима за една мисия.
Семейство Ariane е продукт на френско-германското сътрудничество.
Това е отразено и в доставчиците на ArianeGroup: Например, около 60 германски доставчици участват в изграждането на горния етап на Ariane 5 ESC-A. От конструкции до резервоари до кабели, тапи или лепила, германските компании доставят голямо разнообразие от части, които са от съществено значение за Ariane.
В допълнение, MT Aerospace, например, е важен партньор за Ariane: Базираната в Аугсбург компания доставя резервоара за горния етап на Ariane 6 чрез своя клон в Бремен.
Но Ariane не само идва от френско-германски ръце, но има европейски характер: елементите на системата за течно задвижване идват от Италия, Румъния е доставчик на части от горния резервоар за течни двигатели, компонентите за облицовката на Ariane идват от Швейцария. Общо 600 компании от 13 европейски държави участват в изграждането на Ariane.