Pentru lansarea navei spațiale în spațiu, pe lângă platforma de lansare, este nevoie de un complex de structuri în care se desfășoară activități de pre-lansare: asamblarea și andocarea finală a vehiculului de lansare și a navei spațiale, testarea și diagnosticarea înainte de lansare, realimentarea cu combustibil și un oxidant.
De obicei, spațiile spațiale ocupă o suprafață mare și sunt situate la o distanță considerabilă de locurile dens populate, pentru a evita deteriorarea în caz de accidente și căderi, separate în timpul zborului etapelor.
Cosmodromele lumii
Cu cât punctul de lansare este mai aproape de ecuator, cu atât este necesară mai puțină energie pentru a lansa sarcina utilă în spațiu. Când este lansat din ecuator, poate economisi aproximativ 10% din combustibil în comparație cu o rachetă lansată de la un cosmodrom situat la latitudini medii. Deoarece nu există multe state pe ecuator capabile să lanseze rachete în spațiu, au apărut proiecte de cosmodromuri pe mare.
Rusia
Federația Rusă, fiind un pionier în explorarea spațiului, deține în prezent conducerea numărului de lansări. În 2012, țara noastră a efectuat 24 de lansări de rachete de transport, din păcate, nu toate au avut succes.
Cel mai mare „port spațial” din Rusia este cosmodromul Baikonur închiriat din Kazahstan. Este situat pe teritoriul Kazahstanului, în regiunea Kyzylorda, între orașul Kazalinsk și satul Dzhusaly, lângă satul Tyuratam. Suprafața cosmodromului: 6717 km². Construcția cosmodromului a început în 1955. La 21 august 1957 a avut loc prima lansare cu succes a rachetei R-7.
Schema cosmodromului Baikonur
În vremurile sovietice, în zona Baikonur a fost creată o imensă infrastructură de neegalat, incluzând, pe lângă punerea în funcțiune, pregătirea și controlul și măsurarea complexelor, aerodromurilor, căilor de acces, clădirilor de birouri și orașelor rezidențiale. Toate acestea după prăbușirea URSS au mers în Kazahstanul independent.
Conform datelor oficiale, funcționarea cosmodromului în 2012 a costat aproximativ 5 miliarde de ruble pe an (costul închirierii complexului Baikonur este de 115 milioane de dolari - aproximativ 3,5 miliarde de ruble pe an, iar Rusia cheltuiește aproximativ 1,5 miliarde de ruble pe an pentru întreținere din dotările cosmodromului), care s-au ridicat la 4,2% din bugetul total al Roscosmos pentru 2012. În plus, de la bugetul federal al Rusiei la bugetul orașului Baikonur, se efectuează anual o chitanță gratuită în valoare de 1, 16 miliarde de ruble (începând cu 2012). În total, cosmodromul și orașul au costat bugetul rus 6, 16 miliarde de ruble pe an.
În prezent, „Baikonur”, după transferul său de către armată în 2005, se află sub jurisdicția Roscosmos. Până la sfârșitul anului 2007, majoritatea unităților spațiale militare au părăsit cosmodromul și aproximativ 500 de militari ruși au rămas la cosmodrom.
Imagine prin satelit a Google Earth: lansare # 250
Cosmodromul are infrastructură și facilități de lansare care permit lansarea rachetelor de transport:
- transportatori de talie medie ai familiei Soyuz, greutatea lansării până la 313.000 kg (pe baza R-7) - site-ul nr. 1 (lansare Gagarin), nr. 31.
- vehicule de lansare ușoare „Kosmos”, greutate de lansare de până la 109.000 kg - site-ul numărul 41.
- transportatori mijlocii ai familiei Zenit, greutate de lansare de până la 462200 kg - numărul site-ului 45.
- transportoare grele "Proton", greutate de lansare de până la 705.000 kg - platforme Nr. 81, Nr. 200.
- purtători ușori ai familiei Cyclone, greutate de lansare de până la 193.000 kg (pe baza R-36 ICBM) - site-ul numărul 90.
- vehicule ușoare de lansare "Dnepr" ", greutate de lansare de până la 211000 kg (dezvoltare comună ruso-ucraineană bazată pe ICBM R-36M) - site-ul nr. 175
- vehicule de lansare ușoară „Rokot” și „Strela”, greutate de lansare de până la 107.500 kg (pe baza ICBM UR-100N) - numărul site-ului 175.
- transportoare grele „Energia”, greutate de lansare de până la 2.400.000 kg (momentan neutilizate) - platforme nr. 110, nr. 250.
Imagine prin satelit a Google Earth: „Începutul lui Gagarin”
În ciuda plăților primite în mod regulat pentru închirierea cosmodromului și a acordurilor interstatale, Kazahstanul interferează periodic cu funcționarea normală a cosmodromului. Deci, în 2012, lansările navei meteorologice europene MetOp-B au fost amânate (lansarea a fost planificată pentru 23 mai), sateliții ruși Kanopus-V și MKA-PN1, nava spațială din Belarus, ADS-1B canadian și germana TET-1 (lansarea în grup a acestor cinci dispozitive a fost programată pentru 7 iunie), dispozitivul rus „Resurs-P” (planificat pentru august).
Motivul a fost acordul pe termen lung din partea kazahă a utilizării câmpului de cădere a primei etape a rachetelor purtătoare în regiunile Kustanai și Aktobe (utilizate la lansarea sateliților pe orbita sincronă a soarelui de racheta purtătoare Soyuz).
Datorită poziției părții kazah, proiectul de creare a unei rachete ruse-kazahe și un complex spațial comun „Baiterek” (bazat pe noua rachetă de transport „Angara”) nu a fost implementat. Nu a fost posibil să se ajungă la un compromis cu privire la finanțarea proiectului. Probabil că Rusia va construi un complex de lansare pentru Angara la noul cosmodrom Vostochny.
Proton-K lansează modulul Zvezda pe orbită pentru ISS
Cel mai nordic cosmodrom din lume este Plesetsk, cunoscut și ca primul Cosmodrom de testare de stat. Acesta este situat la 180 de kilometri sud de Arhanghelsk, nu departe de gara Plesetskaya a Căii Ferate Nordice. Cosmodromul se întinde pe o suprafață de 176.200 de hectare. Cosmodromul datează din 11 ianuarie 1957, când a fost adoptată Rezoluția Consiliului de Miniștri al URSS privind crearea unei facilități militare cu numele de cod „Angara”. Cosmodromul a fost creat ca prima formațiune de rachete militare din URSS, înarmată cu rachete balistice intercontinentale R-7 și R-7A.
Familia transportatorului R-7
Din anii 70 până la începutul anilor 90, cosmodromul Plesetsk a deținut conducerea mondială în ceea ce privește numărul de lansări de rachete în spațiu (din 1957 până în 1993, de aici s-au făcut 1.372 de lansări, în timp ce doar 917 de la Baikonur, care se află pe locul al doilea).
Cu toate acestea, din anii 1990, numărul anual de lansări din Plesetsk a devenit mai mic decât de la Baikonur. Cosmodromul este condus de militari; pe lângă lansarea unui satelit artificial pe orbită, efectuează periodic lansări de testare a ICBM-urilor.
Cosmodromul are complexe staționare tehnice și de lansare pentru vehicule de lansare de clasă medie și ușoară: Rokot, Cyclone-3, Kosmos-3M și Soyuz.
Imagine prin satelit a Google Earth: platforma de lansare a operatorilor de transport Soyuz
De asemenea, la cosmodrom există un complex de testare conceput pentru testarea rachetelor balistice intercontinentale cu un lansator de tip siloz.
Construcția lansării și complexelor tehnice pentru rachetele de transport „Angara” pe baza SC „Zenith” este în curs.
Lansarea rachetei Cyclone-3 de la cosmodromul Plesetsk
Cosmodromul oferă o parte semnificativă a programelor spațiale rusești legate de apărare, precum și lansări științifice și comerciale de nave spațiale fără pilot.
În plus față de principalele cosmodromuri „Baikonur” și „Plesetsk”, lansarea rachetelor vehiculelor și lansarea navelor spațiale pe orbita apropiată a pământului sunt efectuate periodic din alte cosmodromuri.
Cel mai faimos dintre ei este cosmodromul Svobodny. Principalul motiv pentru crearea acestui cosmodrom a fost faptul că, ca urmare a prăbușirii URSS, cosmodromul de la Baikonur se afla în afara teritoriului Rusiei și imposibilitatea lansării unor „protoni” grei din cosmodromul Plesetsk. S-a decis crearea unui nou cosmodrom pe baza celei de-a 27-a divizii desființate a Bannerului Roșu din Extremul Orient al Forțelor Strategice de Rachete, care anterior era înarmată cu UR-100 BR. În 1993, facilitățile sale au fost transferate forțelor spațiale militare. La 1 martie 1996, prin decret prezidențial, aici a fost înființat al 2-lea Cosmodrom de testare al Ministerului Apărării al Federației Ruse. Suprafața totală a acestei facilități este de aproximativ 700 km2.
Prima lansare a rachetei purtătoare Start 1.2 bazată pe racheta balistică Topol cu nava spațială Zeya a avut loc pe 4 martie 1997. În întreaga existență a cosmodromului, cinci rachete au fost lansate aici.
În 1999, a fost luată decizia de a construi o rachetă și un complex de lansare pentru vehiculul de lansare Strela la cosmodrom. Cu toate acestea, complexul „Strela” nu a trecut de expertiza ecologică de stat din cauza toxicității ridicate a combustibilului pentru rachete folosit în acesta - heptil. În iunie 2005, la o ședință a Consiliului de Securitate al Federației Ruse, s-a decis, în cadrul reducerii forțelor armate, lichidarea cosmodromului Svobodny din cauza intensității reduse a lansărilor și a finanțării insuficiente. Cu toate acestea, deja în 2007, sa decis crearea unei infrastructuri aici pentru lansarea vehiculelor de lansare de clasă medie. Viitorul cosmodrom a fost numit Vostochny. Se presupune că lansările comerciale și științifice vor fi efectuate aici, iar toate lansările militare sunt planificate să fie efectuate din Plesetsk.
Rachete purtătoare ușoare din seria Cosmos și Dnepr au fost, de asemenea, lansate de pe site-ul de testare Kapustin Yar și de pe platforma de lansare Yasny.
La terenul de antrenament Kapustin Yar din regiunea Astrakhan, în prezent sunt testate sisteme promițătoare de apărare antiaeriană. În plus, sunt lansate periodic vehicule de lansare din seria Kosmos cu sateliți militari.
Complexul Yasny este situat pe teritoriul zonei de poziție Dombarovsky a Forțelor Strategice de Rachete din districtul Yasnensky din regiunea Orenburg din Rusia. Este folosit pentru a lansa nave spațiale folosind vehicule de lansare Dnepr. Din iulie 2006 până în august 2013, au avut loc șase lansări comerciale de succes.
Tot în Rusia, au fost lansate nave spațiale de la transportatori strategici de rachete submarine.
La 7 iulie 1998, doi micro-sateliți comerciali germani Tubsat-N au fost lansați pe orbita pământului de jos de la proiectul Novomoskovsk SSBN „Novomoskovsk” 667BDRM „Delfin”, fiind scufundați în zona de apă a Mării Barents. Aceasta este prima din istoria explorării spațiului care lansează sateliți pe orbita apropiată a pământului cu o lansare de rachete de sub apă.
La 26 mai 2006, de la SSBN-ul din Ekaterinburg al proiectului 667BDRM Dolphin, satelitul Compass 2 a fost lansat cu succes.
Statele Unite ale Americii
Cel mai faimos port spațial american este de departe Centrul Spațial John Fitzgerald Kennedy. Situat pe insula Merritt din Florida, centrul portului spațial este situat lângă Cape Canaveral, la jumătatea distanței dintre Miami și Jacksonville. Centrul Spațial Kennedy este un complex de facilități de lansare și control al misiunii (cosmodrom) deținute de NASA. Dimensiunile cosmodromului sunt de 55 km lungime și aproximativ 10 km lățime, cu o suprafață de 567 km².
Cosmodromul a fost fondat inițial în 1950 ca loc de testare a rachetelor. Locația locului de testare a fost una dintre cele mai convenabile din Statele Unite, deoarece etapele de rachete petrecute cad în Oceanul Atlantic. Cu toate acestea, localizarea cosmodromului este asociată cu riscuri naturale și meteorologice semnificative. Clădirile și structurile centrului spațial au fost în mod repetat grav avariate de uragane, iar lansările planificate au trebuit amânate. Așadar, în septembrie 2004, o parte din facilitățile Centrului Spațial Kennedy au fost avariate de uraganul Francis. Clădirea asamblată vertical a pierdut o mie de panouri externe cu dimensiuni aproximative de 1,2 × 3,0 m fiecare. Învelișul exterior de 3.700 m² a fost distrus. Acoperișul a fost parțial rupt, iar interiorul a fost afectat de apă.
Vedere de sus a zonei complexului de lansare numărul 39
Toate lansările navetei spațiale au fost efectuate de Centrul Spațial Kennedy din Complexul de lansare 39. Centrul este deservit de aproximativ 15.000 de funcționari publici și specialiști.
Istoria acestui cosmodrom este indisolubil legată de programul american de explorare a spațiului echipat. Până în iulie 2011, Centrul Spațial Kennedy a fost locul de lansare pentru vehiculele Navetei Spațiale care foloseau Complexul 39 cu infrastructura Apollo. Prima lansare a fost nava spațială Columbia pe 12 aprilie 1981. Centrul este, de asemenea, un loc de aterizare pentru navete orbitale - există o bandă de aterizare lungă de 4,6 km.
Naveta spațială "Atlantis"
Ultima lansare a navetei spațiale Atlantis a avut loc pe 16 mai 2011. Apoi, nava spațială americană reutilizabilă a livrat o încărcătură de logistică, precum și un spectrometru magnetic alfa, la bordul Stației Spațiale Internaționale.
O parte a teritoriului cosmodromului este deschisă publicului, există mai multe muzee și cinematografe și locuri de expoziție. Traseele de excursii cu autobuzul sunt organizate pe teritoriul închis pentru vizite gratuite. Turul cu autobuzul costă 38 de dolari. Acesta include: o vizită la locurile de lansare ale complexului 39 și o excursie la centrul Apollo-Saturn V, o prezentare generală a stațiilor de urmărire.
Centrul Apollo-Saturn V este un imens muzeu construit în jurul celei mai valoroase piese a expoziției, vehiculul de lansare Saturn V reconstruit și alte artefacte legate de spațiu, cum ar fi capsula Apollo.
Navele spațiale fără pilot sunt lansate de pe site-urile de lansare de-a lungul coastei, sunt operate de Forțele Aeriene ale Statelor Unite și fac parte din Baza Forței Aeriene a Statelor Unite de la Cape Canaveral. Această bază face parte din Comandamentul Spațial al Forțelor Aeriene ale Statelor Unite. Există 38 de site-uri de lansare la Cape Canaveral, dintre care doar 4 sunt operaționale astăzi. În prezent, rachetele Delta II și IV, Falcon 9 și Atlas V sunt lansate din cosmodrom.
Imagine prin satelit a Google Earth: lansare la Cape Canaveral
De aici, pe 22 aprilie 2010, a avut loc prima lansare cu succes a navei spațiale reutilizabile fără pilot Boeing X-37. A fost lansat pe orbita pământului jos folosind un vehicul de lansare Atlas V.
La 5 martie 2011, dispozitivul a fost lansat pe orbită de un vehicul de lansare Atlas V, lansat din Cape Canaveral. Potrivit Forțelor Aeriene SUA, al doilea X-37B va testa dispozitivele senzorilor și sistemele de satelit. Pe 16 iunie 2012, aeronava a aterizat la baza forțelor aeriene Vandenberg din California, petrecând 468 de zile și 13 ore pe orbită, după ce a zburat în jurul Pământului de peste șapte mii de ori.
La 11 decembrie 2012, un aparat de acest tip a fost lansat în spațiu pentru a treia oară, unde rămâne până în prezent.
X-37 este proiectat să funcționeze la altitudini de 200-750 km, este capabil să schimbe rapid orbitele, să manevreze, să efectueze misiuni de recunoaștere, să livreze și să returneze sarcini mici.
A doua cea mai mare și cea mai importantă infrastructură spațială din SUA este baza forței aeriene Vandenberg. Centrul comun de comandă a spațiului este situat aici. Aceasta este reședința regimentului 14 de aviație, a 30-a aripă spațială, a 381-a grup de instruire și a zonei de lansare și testare din vest, unde se efectuează lansări de satelit pentru organizații militare și comerciale, precum și teste de rachete balistice intercontinentale, inclusiv Minuteman - 3.
Tragerile de control și antrenament ale rachetelor de luptă se efectuează în principal în direcția sud-vestică către atolii Kwajalein și Canton. Lungimea totală a traseului echipat ajunge la 10 mii km. Rachetele sunt lansate în direcția sudică. Datorită poziției geografice a bazei, întregul traseu al zborului lor trece peste regiunile nelocuite ale Oceanului Pacific.
La 16 decembrie 1958, prima rachetă balistică Thor a fost lansată de la baza Vandenberg. La 28 februarie 1959, primul satelit Discovery-1 din orbita polară din lume a fost lansat de la Vandenberg pe racheta de transport Tor-Agena. Vandenberg a fost selectat ca loc de lansare și aterizare pentru naveta spațială pe coasta de vest a Statelor Unite.
Pentru lansarea navetelor, au fost construite structuri tehnice, o clădire de asamblare și a fost reconstruit complexul de lansare nr. 6. În plus, pista existentă a bazei de 2.590 metri a fost prelungită la 4.580 metri pentru a facilita aterizarea navetei. Întreținerea și restaurarea completă a orbitatorului au fost efectuate folosind echipamentul amplasat aici. Cu toate acestea, explozia Challenger a provocat anularea tuturor zborurilor de pe coasta de vest.
După ce programul de navetă a fost înghețat la Vandenberg, Complexul de lansare 6 a fost din nou reproiectat pentru a lansa vehicule de lansare Delta IV. Prima dintre navele spațiale din seria Delta IV, lansată de la pad-ul 6, a fost o rachetă lansată pe 27 iunie 2006, a lansat pe orbită satelitul de recunoaștere NROL-22.
Lansarea rachetei Delta IV din cosmodromul Vandenberg
În prezent, facilitățile de bază Vandenberg sunt utilizate pentru lansarea de sateliți militari, unele dintre ele, de exemplu, aparatul NROL-28, sunt utilizate pentru „combaterea terorismului”. NROL-28 a lansat pe orbită eliptică înaltă pentru a colecta informații secrete despre grupările teroriste din Orientul Mijlociu; de exemplu, senzorii de la bordul acestor sateliți pot urmări mișcarea vehiculelor militare pe suprafața Pământului. Lansarea acestui satelit în spațiu a fost efectuată de vehiculul de lansare Atlas V, care folosea motoare rusești RD-180.
Pentru testele din cadrul programului de apărare antirachetă, se utilizează terenul de probă Reagan. Site-urile de lansare sunt situate în Atolul Kwajelin și Insula Wake. A existat din 1959. În 1999, depozitul de deșeuri a primit numele fostului președinte american Ronald Reagan.
Din 2004, Omelek Island, parte a site-ului de testare, a găzduit platforma de lansare pentru vehiculul de lansare SpaceX Falcon 1. În total, s-au făcut 4 încercări de lansare orbitală de pe insula Omelek.
Primele trei s-au încheiat fără succes, a patra rachetă a lansat pe orbită o machetă de satelit cu dimensiuni masive. Prima lansare comercială a avut loc pe 13 iulie 2009. Întârzierea a fost cauzată de probleme de compatibilitate între rachetă și satelitul RazakSat din Malaezia.
Vehiculul de lansare de clasă ușoară Falcon 1 este parțial reutilizabil, prima etapă după separare este stropită și poate fi refolosită.
Cosmodromul Wallops este situat pe teritoriul deținut de NASA și constă din trei situri separate, cu o suprafață totală de 25 km²: baza principală, centrul de pe continent și insula Wallops, unde se află locul de lansare. Baza principală este situată pe coasta de est a Virginiei. A fost fondată în 1945, prima lansare reușită a fost făcută la 16 februarie 1961, când satelitul de cercetare Explorer-9 a fost lansat pe orbita pământului scăzut folosind vehiculul de lansare Scout X-1. Are mai multe site-uri de lansare.
În 1986, NASA a desfășurat un complex de control și măsurare pe teritoriul locului de testare pentru urmărirea și controlul zborului navei spațiale. Mai multe radare cu diametre de antenă de 2, 4-26 m asigură recepția și transmisia de mare viteză a informațiilor provenite din obiecte direct către proprietarii lor. Capacitățile tehnice ale complexului permit efectuarea măsurătorilor de traiectorie ale obiectelor situate la o distanță de 60 mii km, cu o precizie de 3 m în raza de acțiune și până la 9 cm / s în viteză.
De-a lungul anilor de existență, au fost efectuate peste 15 mii de lansări de diferite tipuri de rachete de pe teritoriul stației; recent, au fost făcute aproximativ 30 de lansări pe an.
Din 2006, o parte a sitului de testare a fost închiriată de o corporație aerospațială privată și utilizată pentru lansări comerciale sub numele de Mid-Atlantic Regional Spaceport. În 2013, sonda Lunar Atmosphere and Dust Environment Explorer a fost lansată pe Lună de la Cosmodromul Wallops de un vehicul de lansare Minotaur-V.
Antares LV este, de asemenea, lansat aici, în prima lor etapă sunt instalate două motoare cu rachetă oxigen-kerosen AJ-26 - o modificare a motorului NK-33 dezvoltat de Aerojet și autorizat în SUA pentru utilizarea pe vehiculele de lansare americane.
Lansați vehiculul "Antares"
Începând cu 31 martie 2010, Aerodget Rocketdine a cumpărat de la SNTK im. Kuznetsov, aproximativ 40 de motoare NK-33 la un preț de 1 milion de dolari SUA.
Un alt spațiu comercial este complexul de lansare Kodiak, situat pe insula cu același nume în largul coastei Alaska. Este proiectat pentru a lansa rachete ușoare de-a lungul unei traiectorii suborbitale și pentru a lansa nave spațiale mici pe orbita polară.
Prima lansare de rachete experimentale de la cosmodrom a avut loc pe 5 noiembrie 1998. Prima lansare orbitală a avut loc pe 29 septembrie 2001, când vehiculul de lansare Athena-1 a lansat pe orbită 4 mici sateliți.
Lansarea Athena-1 LV de pe platforma de lansare de pe insula Kadyak. 30 septembrie 2001
În ciuda scopului „comercial” al cosmodromului, vehiculele de lansare Minotaur sunt lansate în mod regulat din acesta. Familia Minotaur de vehicule americane de lansare cu propulsie completă solidă a fost dezvoltată de Orbital Science Corporation, comandată de Forțele Aeriene SUA, pe baza etapelor de marș Minuteman și Piskiper ICBM.
Lansați vehiculul "Minotaur"
Datorită legilor SUA care interzic vânzarea de echipamente guvernamentale, vehiculul de lansare Minotaur poate fi utilizat doar pentru lansarea de sateliți guvernamentali și nu este disponibil pentru comenzi comerciale. Ultima lansare de succes a Minotaurului V a avut loc pe 6 septembrie 2013.
Pe lângă lansarea încărcăturii în spațiu folosind rachete de transport, alte programe sunt implementate în Statele Unite. În special, obiectele au fost lansate pe orbită folosind rachete din seria Pegasus lansate de pe avionul Stargazer, un Lockheed L-1011 modificat.
Sistemul a fost dezvoltat de Orbital Sciences Corporation, specializată în furnizarea de servicii comerciale pentru livrarea obiectelor în spațiu.
Un alt exemplu de inițiativă privată este Space Ship One reutilizabil dezvoltat de Scaled Composites LLC.
Decolarea se efectuează folosind un avion special White Knight (White Knight). Apoi are loc decuplarea și Space Ship One se ridică la o altitudine de aproximativ 50 km. Space Ship One este în spațiu timp de aproximativ trei minute. Zborurile se efectuează de la centrul aerospațial privat „Mojave” în interesul „turismului spațial”.
În 2012, Statele Unite au efectuat 13 lansări de rachete de transport. Cedând acest indicator Rusiei, Statele Unite lucrează activ la crearea de vehicule de lansare promițătoare și nave spațiale refolosibile.
