Космопорт или космодром — это место для запуска или приема космических аппаратов , по аналогии с морским портом для кораблей или аэропортом для самолетов. Слово космодром , и тем более космодром , традиционно использовалось для мест, способных запускать космические аппараты на орбиту вокруг Земли или на межпланетные траектории. [1] Однако стартовые площадки для ракет для чисто суборбитальных полетов иногда называют космодромами, поскольку в последние годы новые и предлагаемые места для суборбитальных полетов человека часто упоминались или назывались «космодромами». Космические станции и предлагаемые будущие базы на Луне иногда называют космодромами, в частности, если они предназначены в качестве базы для дальнейших путешествий. [2]
Термин «площадка запуска ракет» используется для любого объекта, с которого запускаются ракеты. Он может содержать одну или несколько стартовых площадок или подходящих площадок для установки переносной стартовой площадки. Обычно он окружен большой зоной безопасности, часто называемой ракетным полигоном или ракетным полигоном . Полигон включает в себя область, над которой, как ожидается, будут пролетать запущенные ракеты, и в пределах которой могут приземлиться некоторые компоненты ракет. Иногда на полигоне располагаются станции слежения для оценки хода запусков. [3]
Крупные космодромы часто включают в себя более одного стартового комплекса , которые могут быть площадками для запуска ракет, адаптированными для различных типов ракет-носителей . (Эти площадки могут быть хорошо разделены по соображениям безопасности.) Для ракет-носителей с жидким топливом необходимы подходящие хранилища и, в некоторых случаях, производственные мощности. Также распространены локальные перерабатывающие мощности для твердого топлива.
Космодром может также включать взлетно-посадочные полосы для взлета и посадки самолетов для поддержки операций космодрома или для обеспечения поддержки крылатых ракет-носителей HTHL или горизонтального взлета и вертикальной посадки (HTVL).
Первыми ракетами , достигшими космоса, были ракеты V-2, запущенные из Пенемюнде , Германия, в 1944 году во время Второй мировой войны . [4] После войны 70 полных ракет V-2 были доставлены в Уайт-Сэндс для испытательных запусков, причем 47 из них достигли высоты от 100 км до 213 км. [5]
Первый в мире космодром для орбитальных и пилотируемых запусков, космодром Байконур на юге Казахстана , начинался как советский военный ракетный полигон в 1955 году. Он осуществил первый орбитальный полет ( Спутник-1 ) в октябре 1957 года. Точное местоположение космодрома изначально держалось в секрете. Догадки о его местоположении были сбиты с толку из-за названия, общего с названием шахтерского города в 320 км. Местоположение стало известно в 1957 году за пределами Советского Союза только после того, как самолеты U-2 идентифицировали место, следуя по железнодорожным линиям в Казахской ССР , хотя советские власти не подтверждали местоположение в течение десятилетий. [6]
Космодром Байконур осуществил первый запуск человека в космос ( Юрий Гагарин ) в 1961 году. Используемый стартовый комплекс, Площадка 1, приобрел особое символическое значение и обычно называется Гагаринским стартом . Байконур был основным советским космодромом и до сих пор часто используется Россией по договору аренды с Казахстаном.
В ответ на ранние советские успехи Соединенные Штаты построили крупный космодромный комплекс на мысе Канаверал во Флориде. Большое количество беспилотных полетов, а также первые пилотируемые полеты были выполнены на станции космических сил на мысе Канаверал . Для программы «Аполлон» был построен соседний космодром, Космический центр Кеннеди , который осуществил первую пилотируемую миссию на поверхность Луны ( Аполлон-11 ) в июле 1969 года. Он был базой для всех запусков космических челноков и большинства их посадок на взлетно-посадочные полосы. Подробную информацию о стартовых комплексах двух космодромов см. в разделе Список стартовых площадок на мысе Канаверал и острове Мерритт .
Гвианский космический центр в Куру (Французская Гвиана) является крупнейшим европейским космодромом, запуск спутников с которого осуществляется с выгодой для себя благодаря его расположению в 5 градусах к северу от экватора.
В октябре 2003 года на космодроме Цзюцюань был осуществлен первый китайский пилотируемый космический полет.
Нарушая традицию, в июне 2004 года на взлетно-посадочной полосе аэрокосмического порта Мохаве , штат Калифорния, человек был впервые запущен в космос в ходе финансируемого из частных источников суборбитального космического полета, который должен был проложить путь для будущих коммерческих космических полетов. Космический корабль SpaceShipOne был запущен самолетом-носителем, взлетающим горизонтально.
В 2015 году на мысе Канаверал компания SpaceX осуществила первую успешную посадку и возврат первой ступени, использовавшейся при вертикальном запуске спутника. [7]
Ракеты могут легче всего достичь спутниковых орбит, если их запускать вблизи экватора в восточном направлении, поскольку это максимально использует скорость вращения Земли (465 м/с на экваторе). Такие запуски также обеспечивают желаемую ориентацию для выхода на геостационарную орбиту . Для полярных орбит и орбит «Молния» это не применимо.
В принципе, преимуществами запуска с большой высоты являются сокращение вертикального расстояния для перемещения и более тонкая атмосфера для проникновения ракеты. Однако высота стартовой площадки не является определяющим фактором при размещении космодрома, поскольку большая часть delta-v для запуска тратится на достижение требуемой горизонтальной орбитальной скорости . Небольшой выигрыш от нескольких километров дополнительной высоты обычно не компенсирует логистические расходы на наземный транспорт в горной местности.
Многие космодромы были размещены на существующих военных объектах, таких как полигоны межконтинентальных баллистических ракет , которые не всегда являются физически идеальными местами для запуска.
Стартовая площадка ракеты строится как можно дальше от крупных населенных пунктов, чтобы снизить риск для окружающих в случае катастрофического отказа ракеты. Во многих случаях стартовая площадка строится вблизи крупных водоемов, чтобы гарантировать, что никакие компоненты не будут пролиты над населенными районами. Обычно место для космодрома достаточно большое, чтобы в случае взрыва транспортного средства не подвергать опасности человеческие жизни или соседние стартовые площадки. [8]
Планируемые места космодромов для суборбитальных туристических космических полетов часто используют существующую наземную инфраструктуру, включая взлетно-посадочные полосы. Характер местного вида с высоты 100 км (62 мили) также является фактором, который следует учитывать.
Индустрия космического туризма (см. Список частных космических компаний ) развивается через космодромы во многих местах по всему миру, например, космодром Америка , Нью-Мексико.
Создание космодромов для туристических поездок поднимает правовые вопросы, которые только начинают решаться. [9] [10]
Ниже приведена таблица космодромов и стартовых комплексов для вертикальных пусковых установок с документально подтвержденными запусками людей в космос (на высоту более 100 км (62 мили)). Порядок сортировки — космодром за космодромом в соответствии со временем первого запуска человека.
† Три миссии «Союза» были беспилотными и не учитывались ( Союз-2 , Союз-20 , Союз-34 ).
‡ STS-51-L ( Challenger ) не смог выйти на орбиту и не учитывается. STS-107 ( Columbia ) достиг орбиты и поэтому включен в подсчет (катастрофа при входе в атмосферу).
Миссии с экипажем не смогли достичь линии Кармана:
Союз Т-10а (1983)
STS-51-L (1986)
Союз МС-10 (2018)
Ниже приведена таблица космодромов с задокументированными выполненными запусками на орбиту. Таблица отсортирована по времени первого запуска, в ходе которого был достигнут вывод спутника на орбиту. В первом столбце указано географическое положение. Операции из другой страны указаны в четвертом столбце. Запуск считается одним также в случаях, когда полезная нагрузка состоит из нескольких спутников.
В следующей таблице показаны космодромы с документально подтвержденными осуществленными запусками людей на высоту не менее 100 км, начиная с горизонтальной взлетно-посадочной полосы. Все полеты были суборбитальными .
Космопорты были предложены для мест на Луне , Марсе , на орбите Земли, в точках Лагранжа Солнце-Земля и Земля-Луна , а также в других местах Солнечной системы . Например, обслуживаемые человеком аванпосты на Луне или Марсе будут космодромами по определению. [32] Программа космических исследований 2012 года Международного космического университета изучала экономическую выгоду от сети космодромов по всей Солнечной системе, начиная с Земли и расширяясь наружу поэтапно, в рамках своего командного проекта Operations And Service Infrastructure for Space (OASIS). [33] В ее анализе утверждалось, что первая фаза, размещающая космодром «Node 1» с услугами космического буксира на низкой околоземной орбите (LEO), будет коммерчески выгодной и сократит транспортные расходы на геосинхронную орбиту на целых 44% (в зависимости от ракеты-носителя). Вторая фаза добавит космодром Node 2 на лунной поверхности для предоставления услуг, включая добычу лунного льда и доставку ракетного топлива обратно в Node 1. Это позволит осуществлять деятельность на поверхности Луны и еще больше сократить транспортные расходы в пределах и за пределами цислунарного пространства . Третья фаза добавит космодром Node 3 на марсианской луне Фобосе для обеспечения дозаправки и пополнения запасов перед посадками на поверхность Марса, миссиями за пределами Марса и обратными полетами на Землю. В дополнение к добыче и дозаправке топлива сеть космодромов могла бы предоставлять такие услуги, как хранение и распределение энергии, сборка и ремонт космических аппаратов в космосе, ретрансляция связи, укрытие, строительство и аренда инфраструктуры, поддержание космических аппаратов в состоянии, пригодном для будущего использования, и логистика. [34]
Космические стартовые комплексы были колониальными постройками и также оказывали влияние на окружающую среду, разрушая или загрязняя ее, [35] [36] создавая опасные ситуации для очистки. [37]
Медиа, связанные с космодромами на Wikimedia Commons
Словарное определение термина «космодром» в Викисловаре