우주선은 왜 아무 때나 발사할 수 없습니까? 런치패드란? 우리 기사에서이 모든 것에 대해 배울 것입니다.
아르테미스 세 미션
인류에 대한 아르테미스 8호 임무의 중요성은 인류가 역사상 처음으로 달 궤도에 도달할 수 있었던 1968년 아폴로 호 비행과 자주 비교됩니다. 그러나 당시 성공적인 달 비행은 무엇보다도 미국과 소련 간의 정치적, 기술적 대결에서 승리해야했으며 과학이 배경에있었습니다. 물론 "아폴로" 프로그램은 큰 성공을 거두었습니다. 불과 수십 년 전에 첫 번째 비행기를 타고 지구를 떠난 사람이 지구의 중력을 극복하고 다른 천체의 궤도에 있다는 것을 발견했기 때문입니다.
그 당시에는 경제적인 요소에 대한 이야기가 거의 없었습니다. 그러나 년 후, 인간이 달로 "돌아가는" 것은 바로 달 탐사의 경제적 이점입니다. 처음에는 당연히 그렇게 인식할 수 있는 달 표면에 자국의 국기를 꽂는 것이 단 한 가지 이유였다면, 지금은 그런 막대한 자원이 투입될 수 있을지 궁금합니다. 결국, 지금 지구에는 훨씬 더 심각한 문제가 있습니다. 그러나 우주 경쟁은 계속되고 있으며 경제적 이점을 포함하여 여기서의 이점은 매우 중요할 것입니다.
즉, 29월 29일 아르테미스 30호 임무 발사 취소는 경제적, 재정적 손실로 이어진다. 31일에 런칭을 하지 않은 것 같으면 3월 일이나 일에 런칭할 수도 있었는데 월 일로 미뤘다. 이 특정 날짜가 선택된 이유를 이해하지 못하는 경우가 많을 것입니다. 그들은 출시에 유리한 조건에 대해 몇 가지 시작 창에 대해 이야기하고 있습니다. 알아봅시다.
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임무 시작 날짜에 대한 엄격한 요구 사항
문제의 발사창은 자연과 기술적 한계에 의해 부과된 조건으로, 모든 우주 물체가 발사될 때 반드시 고려해야 하는 조건입니다. 비행기의 경우 출발 창이 대부분 선택 사항이지만 항공 교통량이 많기 때문에 일정에 따라 특정 시간에 이륙하기도 합니다. 그러한 제한이 없다면 비행기는 원할 때 언제든지 이착륙할 수 있습니다. 그러나 공역에서의 비행은 질서 정연해야 합니다. 이것은 민간 항공을 위한 조건부 항공 회랑이 수십 년 동안 놓여진 지구의 영공에만 적용됩니다.
우주선을 실은 로켓도 이론적으로 이것을 할 수 있지만 제한된 연료 공급이 이것을 방해합니다. 예를 통해 동일한 하나 지구로 돌아가기 어렵다. 현재로서는 행성이나 달의 위치를 지구와 일치시킬 수 있어야만 신중하게 계산된 궤적으로 비행할 수 있습니다. 모든 편차에는 초과 연료 비축량이 필요하지만 공간에서는 아케이드 게임에서 보너스처럼 수집할 수 없습니다.
그렇기 때문에 지금까지 화성으로의 비행은 탐사선이나 다른 장치의 경로 끝에 있는 위치가 작업 수행에 유리할 때 년 간격으로만 이루어집니다. 태양계의 경계를 넘어서는 임무의 경우 계획된 비행 경로에 대한 다른 행성의 중력 효과도 고려해야 하기 때문에 비행 궤적은 훨씬 더 복잡할 수 있습니다. 예를 들어 보이저호가 태양계 한계까지 비행하는 동안 금성의 중력에 의한 가속도가 고려되었고, 뉴호라이즌스호도 마찬가지로 목성의 중력에 영향을 받았다. 연료는 여전히 우주에서 희소한 자원이고 연소에 기반한 엔진 기술은 여전히 매우 원시적이기 때문입니다. 예, 누군가는 탐사선이 우주의 바람을 사용하여 스스로를 추진하는 데 도움이 되는 우주 패널을 언급할 것입니다. 그러나 궤도에 진입하고 지구로 돌아가는 데 연료가 필요한 것은 우주선이 아니라 탐사선입니다. 그리고 당신은 그것이 많이 필요합니다.
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시작을 위한 런치패드란 무엇입니까?
당신이 운동장 한가운데에 있고 러닝머신에서 달리는 운동선수 중 한 명을 만나고 싶다고 상상해 보십시오. 우리는 그를 따라잡을 수 있지만 이를 위해서는 그보다 더 빨리 달려야 하며 많은 에너지를 소비할 것입니다. 주자가 가장 유리한 위치에 있을 때를 계산하는 것이 훨씬 더 합리적입니다. 그래야 주자가 가로챌 수 있고 적절한 순간에 그를 만나러 갈 수 있습니다. 너무 일찍 또는 너무 늦게 도착하지 않도록 계산이 정확해야 합니다. 움직이기 시작하는 최적의 시간은 시작 창입니다.
우주 임무에도 동일하게 적용됩니다. 발사 창은 단순히 우주선이 지정된 시간에 우주의 특정 지점에 도달할 수 있는 기간입니다. 동시에 로켓의 동력 능력과 장치가 만나야 하는 우주 물체의 궤적도 고려됩니다. 따라서 창은 임무마다 다릅니다. 예를 들어 화성 탐사의 경우 발사 창이 780일마다 열립니다. 그러나 목성, 토성, 천왕성, 해왕성과 같은 행성을 목표로 하는 '보이저 2호'의 발사를 위해 175년에 한 번만 나타나는 기회의 창을 이용했다. 한편, 원래 혜성 46P / Wirtanen을 연구할 예정이었으나 발사 지연으로 이 기회를 놓치게 되어 새로운 목표물인 67P / Churyumova 혜성을 임무로 선택하게 된 로제타 임무의 예가 있다. - 게라시멘코.
간단히 말해서, 발사 발사 창은 주어진 우주선이 이륙하여 최종 목적지에 성공적으로 도달할 수 있는 궤도 역학 계산에서 계산된 시간 간격입니다. 물론 계획된 비행 경로와 필요한 연료의 질량을 고려합니다. 따라서 초기 창에는 천체의 유리한 위치가 필요하며 그 중력은 차량의 움직임에 크게 영향을 미칩니다.
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시작 시작 창에 영향을 주는 가지 요소
Artemis I을 포함하여 모든 우주 임무의 발사를 위한 발사 창의 선택에 영향을 미치는 가지 요소가 있습니다. 이들은 서로 매우 밀접하게 관련되어 있어 요소 중 하나의 불일치가 다른 요소의 효과를 즉시 무효화합니다.
궤도 및 기울기
예를 들어 Discovery는 ISS에 중요한 화물을 배달해야 합니다. 첫째, 과학자들은 셔틀 자체의 궤적과 국제 우주 정거장의 두 가지 다른 궤적을 고려해야 합니다. 이 임무의 목적은 필요한 보급품을 우주 정거장에 전달하는 것이기 때문에 과학자들은 두 궤도가 확실히 만날 수 있도록 해야 합니다. 이를 위해 그들은 지구를 가로질러 우주 정거장을 그 가장자리에 고정시키는 가상의 시트인 정거장 궤도의 평면을 계산합니다.
지구와 우주정거장이 움직이면 이들을 연결하는 기존의 비행기도 움직인다. 과학자들은 우주선이 발사될 예정인 플로리다 케네디 우주 센터의 발사대와 지구의 가장자리가 교차하는 시간을 찾아야 합니다. 그들은 하나 이상의 학위를 놓칠 수 없습니다. 지구는 1분 동안 도 회전하므로 발사는 정확히 분 이내에 이루어져야 합니다.
또한 발사는 우주정거장이 남쪽에서 북쪽으로 향할 때 발생해야 합니다. 이는 셔틀이 역을 성공적으로 추월하는 동시에 인간에게 위협이 되지 않는 바다 위에 15층짜리 외부 연료 탱크를 버려야 하기 때문입니다. 바다는 북동쪽에 있으므로 디스커버리의 발사는 우주정거장이 북쪽으로 이동할 때까지 기다려야 합니다. 이로 인해 우주 왕복선은 하루에 분의 발사 시간을 갖게 됩니다.
아르테미스 5세 미션은 여기서 더욱 흥미롭습니다. NASA는 오리온을 달 주위의 먼 역행 궤도에 배치하기를 원합니다. 이것은 두 개의 라그랑주 점이 있는 매우 안정적인 궤도입니다. 동시에 장치는 달과 반대 방향으로 지구 주위를 움직입니다. 지금까지 이 궤도는 중국의 Chang'e 라는 하나의 장치에서만 사용되었습니다. 이 궤도에 진입하려면 적절한 시간과 시간에 장치를 달에 보낼 엔진을 시동해야 합니다. 이 기동을 TLI(Trans-Lunar Injection)라고 하며 실행의 정확성이 매우 중요합니다. 이것은 시작 창을 계산할 때 고려해야 할 요소 중 하나입니다.
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"세차"는 창을 이동합니다.
또한 세차 현상을 잊어서는 안됩니다. 아이가 지그의 상단을 돌기 시작할 때마다 세차 운동을 볼 수 있습니다. 먼저 회전축이 회전과 반대 방향으로 공중에서 원을 만들고 상단을 먼저 한 방향으로 기울인 다음 다른 방향으로 기울입니다.
지구는 태양을 공전할 때 이 춤의 슬로우 모션 버전을 수행하고 인공 위성은 지구를 공전할 때 동일한 동작을 수행합니다.
NASA 과학자들이 위성이 얼마나 흔들릴지 계산할 수 있는 공식이 있습니다. 위성이 하루에 만드는 회전 수, 궤도의 크기와 이심률, 기울기를 더하면 진동이 생깁니다. 국제 우주 정거장의 경우 이 숫자는 하루에 거의 5도의 값을 제공하며 이는 지구의 하루 자전 시간의 약 20분에 해당합니다.
이것은 태양계의 달과 다른 행성에도 적용됩니다. 이러한 변동에는 정확한 계산이 필요합니다. 그렇지 않으면 조정을 수행하려면 과도한 연료 소비와 원하는 궤적의 손실이 필요합니다.
발사 시 기상 조건
악천후로 인해 로켓 발사가 취소되었다는 소식을 수시로 들었습니다. 예, 자연은 우리를 기다릴 필요가 없습니다. 지구 표면에는 폭풍, 뇌우, 모래 폭풍, 눈보라 등과 같은 기상 현상이 항상 있습니다.
우주국 기상학자들은 13일 동안 개의 다른 위치에서 구름 덮개, 풍향 및 속도는 물론 폭풍 및 기타 불리한 사건을 추적하는 전문가처럼 저글링합니다. 예를 들어, 로켓이 폭풍이나 모래 폭풍에 잠재적으로 걸리지 않는 경우에만 이륙을 승인합니다.
조명 조건
발사 창은 모든 카메라에 좋은 조명을 제공하여 비행 제어 팀이 우주선의 모든 시스템과 설정이 얼마나 잘 작동하는지 볼 수 있도록 하여 우주 임무 승무원의 안전을 보장해야 합니다.
예를 들어 NASA 규칙에 따르면 오리온은 한 번에 90분 이상 그림자 속에 있을 수 없습니다. 패널에 햇빛이 필요하고 장치의 최적 온도를 유지하기 때문입니다.
또한 착륙 과정과 관련된 다른 요소가 있습니다. 그 동안 Orion은 지구 대기의 상층부에 들어갔다가 잠시 동안 그대로 두었다가 다시 이미 마침내 대기로 뛰어들어야 합니다. 그러나 이를 위해 장치는 시간에 따라 지구에 대해 적절한 궤적에 도달해야 합니다. 마지막으로 고려해야 할 사항은 착륙 시간입니다. 오리온은 대기 팀이 캡슐을 쉽게 찾고 회수할 수 있도록 낮에 바다에 착륙할 예정입니다.
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발사는 고정된 발사대에서 일어나지 않습니다. 목표물도 끊임없이 움직인다
빠르면 오늘 밤에 발사될 수 있는 아르테미스 호 임무의 발사를 위해 고려해야 할 몇 가지 세부 사항에 대해 더 자세히 이야기해 보겠습니다.
달은 지구에 가깝고 여기에는 큰 문제가 없을 것입니다. 음, 불행히도, 무엇보다도 우리 행성과 달의 움직임이 있습니다. 우리의 위성은 적도에서 약 0,5km/s의 속도로 축을 중심으로 회전할 뿐만 아니라 거의 원형 궤도에서 30km/s의 속도로 태양 주위를 공전합니다. 지구 운동의 속도가 차량 자체의 시작 속도에 추가된다는 점도 고려해야 합니다.
또한, 지구 궤도에 대한 태양과 달의 위치는 끊임없이 변화하고 있으므로 이를 고려해야 합니다. 따라서 동일한 에너지/연료 소비로 지구에서 달로의 발사는 발사 시기에 따라 다른 결과를 초래할 수 있습니다.
이론적으로 우리는 매일 달까지 날아갈 만큼 강력한 우주선을 만들 수 있습니다. 그리고 아마도 미래에는 그렇게 될 것입니다. 그러나 현재로서는 아르테미스 호 임무의 성공을 위해서는 지구에서 발사 시간을 신중하게 선택해야 하며, 이를 통해 오리온이 달로 이동한 다음 위성 주위의 계획된 궤도에 진입할 수 있습니다. 발사가 예정대로 이루어지더라도 며칠 지연되면 임무 기간이 크게 변경될 수 있습니다.
현재 아르테미스 I 임무는 발사 시간에 따라 26~28일 또는 38~42일 지속된다. 우리는 오리온이 먼 역행 궤도에서 달 주위를 1,5회 공전함에 따라 이 임무가 더 길어질 것으로 예상합니다. 더 짧은 옵션이 고려되고 달 궤도로의 탈출이 다른 시간에 일어난다면 오리온은 지구로의 귀환을 시작하기 전에 달 주위를 1회전만 할 것입니다.
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미래의 Artemis I 출시 날짜는 가능합니다.
임무 기준을 충족하는 SLS 로켓과 탑재체의 현재 발사 기간은 2월 6~3일이다. NASA가 아르테미스 2022호 미션의 발사에 가장 가까운 날짜인 21년 17월 23일을 키예프 시간으로 17:에서 : 사이로 선택한 것으로 이미 알려져 있습니다. 다음 날에도 시작이 가능한 특정 시간이 있습니다. 이 시간 내에 이륙하지 못하면 다음 실행 창이 나타납니다.
- 20월 28일부터 월 일까지
- 30월 4일부터 월 일까지
- 17월 23일부터 일까지
- 27월 일
- 29월 31일부터 일까지
- 등등…
우리는 역사적인 Artemis I 임무의 성공적인 발사가 곧 이루어지기를 기다리며 희망할 수 있습니다.
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그러나 우크라이나에서 전쟁이 진행되고 있음을 잊지 마십시오. 우크라이나가 러시아 점령군과 싸우는 것을 돕고 싶다면 가장 좋은 방법은 다음을 통해 우크라이나 국군에 기부하는 것입니다. 세이브라이프 또는 공식 페이지를 통해 NBU.
"8년 아폴로 1960호"… 12년 1961월 일 최초의 우주인 방문.
나는 더 이상 읽을 요점을 보지 못한다.
귀하의 의견에 감사드립니다. 최초로 달 탐사에 성공한 것은 8년 아폴로 1968호였습니다. 지금 고치겠습니다