Космическая ракета рекордного размера
Космическая ракета – это обычно громадина, возвышающаяся на десятки метров над стартовой площадкой.
Но чтобы выводить научное оборудование на земную орбиту, этим устройствам вовсе не обязательно обладать внушительными размерами. Об этом говорит пример самой маленькой ракеты, использовавшейся для заявленной цели: «SS-520-5». Её создало Японское агентство аэрокосмических исследований, а первый запуск состоялся в 2018 году.
Понятно, что крошечным объект этого типа не может быть по определению. «SS-520-52» имеет длину 9,5 метров и полметра в диаметре. Но ни одну другую космическую ракету вам не удастся обнять при всем своем желании. А здесь это получается легко! Тут можно привести сравнение с «SLS», которая в рамках программы «Артемида» отправила к Луне в 2022 году космический корабль «Орион». Это монстр высотой 98 метров, то есть более десяти «SS-520-5», поставленных друг на друга.
Столь разительное отличие в размерах обуславливается задачами, которые призваны выполнять те или иные ракеты. Их можно разделить на три основных типа. Запускающися в глубокий космос, вроде «SLS», заполняются огромным количеством топлива и имеют сверхмощные двигатели. У людей могут возникнуть определенные разногласия насчет того, что можно считать глубоким космосом, но в представлении специалистов НАСА Луна к нему относится. Ближайшим родственником «SLS» является ракета «Сатурн-V», доставлявшая астронавтов «Аполлона» на наш естественный спутник в конце 60-ых и начале 70-ых. И она была ещё больше - 111 метров в высоту.
Запускать полезный груз в дальний космос можно и без этих исполинов. «Атлас-V», например, предназначены для работы с научным оборудованием, а не с людьми, поэтому их длина гораздо меньше, всего около 60 метров. Однако наиболее часто в космонавтике сегодня используются орбитальные ракеты. К обозначенному пределу доставляются люди, спутники, прочие грузы. К этому классу относятся российские ракеты «Союз» и «Фэлкон-9» компании «SpaceX». Их высота колеблется от 45 до 75 метров, а диаметр примерно вдвое меньше, чем у «SLS».
Итак, «SS-520-5» намного меньше «SLS» потому, что предназначена для полетов на низкую околоземную орбиту, а не в дальний космос. И она миниатюрнее представительниц второй из описанных категорий, так как на самом деле является доработанной суборбитальной ракетой. Обычные аппараты этого типа могут подняться выше так называемой «линии Кармана» – это условная граница космоса, установленная на высоте 100 километров над поверхностью планеты. Но из-за недостатка скорости они не способны оставаться на орбите и падают обратно в атмосферу, как только выключаются их двигатели.
Перед инженерами, конструировавшими «SS-520-5», была поставлена задача создать самую маленькую и дешевую ракету, способную вывести на орбиту спутник. Они взяли за основу японскую суборбитальную SS-520, относившуюся также к классу метеорологических (зондирующих). Подобные устройства обычно поднимают в космос научные приборы, пусть всего и на несколько минут. Чтобы добиться своей цели, инженеры модифицировали имевшийся в их распоряжении образец по двум основным направлениям.
Во-первых, им нужно было значительно ускорить его. Орбитальный полет от суборбитального отличает прежде всего скорость. Во втором случае ракета разгоняется до 6000 километров в час и достигает максимальной высоты в 125 километров. Но чтобы какой-либо аппарат задержался на этой орбите, тот же самый носитель должен лететь почти в пять раз быстрее. Дабы добиться увеличения этого параметра, инженеры добавили третий комплект двигателей к двум уже имевшимся у «SS-520».
Вторая модификация заключалась в обеспечении возможности своевременного поворота и постановки на требующийся курс. Зондирующие ракеты, как уже сказано, достигают определенной высоты, после чего падают обратно в атмосферу. Здесь же нужно взлететь, принять горизонтальное положение и разогнаться. Конструкторы установили реактивную систему управления между двумя ступенями. После отстрела первой вторая начинает извергать струи газообразного азота, которые стабилизируют ракету, помогая ей развить требующуюся скорость. Именно две эти доработки превратили «SS-520» в «SS-520-5».
Обязательно надо упомянуть о полезной нагрузке, которая была доставлена ракетой на земную орбиту. В носовом обтекателе находился спутник «кубсат». Это стандартизированные аппараты с собственной единицей измерения. Таковой считается «U» – куб со стороной в 10 сантиметров и весом в 1,3 килограмма. Большинство «кубиков» конструируются в формате 3U. Это в любом случае очень небольшой размер, но они способны выполнять множество полезнейших функций. Их используют сегодня и как инструмент обеспечения оперативной реакции на стихийные бедствия, и для отслеживания изменений климата.
В рамках уже упомянутой программы «Артемида» ракета «SLS» взяла на борт десять «кубсатов» и доставила четыре из них на орбиту Луны. Эти аппараты будут искать воду и водород, а также создавать карту поверхности, которая в дальнейшем будет использоваться при планировании посадок. Спутник, выведший на орбиту «SS-520-5», был снабжен коммуникационным оборудованием и пятью небольшими камерами, снимавшими Землю в течение полугода.
В чем смысл маленькой ракеты, которая способна выводить на орбиту единичные «кубсаты», если та же «SLS» может доставить туда десятки и сотни таких аппаратов? Дело в том, что большие и мощные носители использовать для подобных задач не очень удобно. Их старты нечасты и они не будут менять маршрут из-за небольших устройств, решающих ограниченные задачи. Таким образом, если на орбиту нужно отправить какой-то конкретный «кубсат» для краткосрочного исследовательского проекта, то «SS-520-5» подойдет для этой работы как никакая другая ракета. Если, конечно, удастся обеспечить достаточно выгодную финансовую составляющую.
Друзья! Спасибо вам всем за то, что остаетесь с нами и продолжаете нас читать. Так как сейчас Дзен платит исключительно за активность подписчиков, лучшей поддержкой нашего канала является ваш лайк или комментарий. Если вам понравилась наша публикация, то не забудьте оценить ее или написать какой-нибудь осмысленный комментарий. Спасибо!
Для тех кому "мало космоса" у нас есть свой Телеграм канал: Млечный Путь l Космос и Астрономия. Там постоянно выходят посты и новости по нашей любимой теме.