Myśląc o kosmodromach na myśl od razu przychodzą nam dwa ośrodki lotów kosmicznych. Z pewnością jest to amerykańskie Centrum Kosmiczne J.F. Kennedy’ego i rosyjski Bajkonur. Ciekawe czy zdajecie sobie sprawę ile takich ośrodków jest na świecie. Na dzień dzisiejszy na Ziemi znajdują się aż 43 kosmodromy [kosmo + z gr. dromos - tor biegowy]. Znajdują się one na terenie 15 państw [w tym jeden na Pacyfiku]. Zdecydowana większość - bo aż 35 to państwowe ośrodki, natomiast pozostałe 8 leży w rękach prywatnych. Poniżej przygotowałem poglądową mapę z ich rozmieszczeniem [uwzględnia jedynie państwowe ośrodki], natomiast pełną wersję znajdziecie tutaj:
https://sharemap.org/public//Kosmodromy
Sam kosmodrom to ośrodek o wielu funkcjach. Przeznaczony jest nie tylko do przeprowadzania startów statków kosmicznych, ale również do ich lądowań, montażu, przygotowania do lotu oraz nadzorem nad jego przebiegiem. Omawiając sobie te obiekty zrobimy to na przykładzie Centrum Kosmicznego J.F. Kenenedy’ego, bo chyba każdy widział jego zdjęcia i filmy ze startów. Jest to kosmodrom agencji kosmicznej NASA położony w stanie Floryda na przylądku Cape Canaveral [podam wam współrzędne geograficzne, bo to istotny fakt do którego wrócimy w dalszej części: 28°31′26,8″N 80°39′02,9″W]. Port Kosmiczny na Florydzie zajmuje powierzchnię 567 kilometrów [to więcej
kiedy go budowano nie posiadał klimatyzacji i pod stropem tworzyły się chmury z których padał deszcz. Również ciekawa jest historia flagi namalowanej na budynku - powstała 1976 roku na dwusetną rocznicę powstania Stanów Zjednoczonych. Sama flaga jest gigantyczna - ma wielkość boiska do koszykówki, jej pasy mają szerokość jezdni, a gwiady symolizujące stany mają po 180 cm wysokości każda.
Będziemy omawiać ruch orbitalny na przykładzie Ziemi, która jest geoidą [dla uproszczenia kulą, natomiast nie będziemy jej upraszczać do dużego placka - wówczas nic by nie zadziałało], dlatego dla wyznawców płaskiej Ziemi to już koniec na dziś.
Wracając do tematu - żeby polecieć w kosmos i tam pozostać nie wystarczy przekroczenie samej lini Karmana [umowna granica kosmosu na wysokości 100 km]. Aby obiekt pozostał w kosmosie musimy mu nadać odpowiednio dużą prędkość. Grawitacja na wysokości np. 200 km nad powierzchnią naszej planety w dalszym ciągu jest i to niewiele mniejsza niż na jej powierzchni, więc samo dostanie się na odpowiednią wysokość nic nam nie da. Musimy nasz obiekt umieścić na orbicie - czyli nadać mu ruch obiegowy wokół planety z daną prędkością. Musi być ona taka, aby na planetę nie spaść [prościej mówiąć obiekt krążąc wokół Ziemi musi mieć taką prędkość, że spadając na jej powierzchnię, ona sama czyli krzywizna planety musi od niego uciekać]. Na wysokości 200 km ta prędkość wynosi około 28 000 km/h. Jeśli na tej wysokości będziemy poruszać się wolniej to będziemy spadać szybciej niż będzie uciekała od nas krzywizna planety, więc cały czas będziemy się przybliżać, natomiast jeśli nadamy obiektowi większą prędkość to analogicznie przejdziemy na wyższą orbitę. Oczywiście zależność jest tutaj prosta - im wyżej tym prędkość orbitalna maleje.
Nadanie obiektowi prędkości 28 000 kilometrów na godzinę jest dość problematyczne, biorąc pod uwagę, że rakiety ważą tysiące ton, dlatego pomagamy sobie umieszczając kosmodromy jak najbliżej równika i wystrzeliwując rakiety zgodnie z ruchem obrotowym planety wokół własnej osi czyli na wschód. Jest to bonusowa prędkość, która zależy jedynie od umiejscowienia kosmodromu. Jaka jest ta prędkość i skąd to się bierze?
Równik naszej planety ma ~40 tysięcy kilometrów długości, a obrót planety dookoła własnej osi trwa ~24 godziny. Z prostego wzoru: V = S / T V = 40 000 / 24 V = 1666,(6) [km/h] Czyli wystrzeliwując rakietę z równika [na wschód] otrzymujemy startowy bonus niemal 1 700 km/h. Oczywiście gdybyśmy zdecydowali się na umieszczenie obiektu na orbicie wstecznej [czyli wystrzelenie satelity na zachód to nasz „bonus” byłby ujemny o tej samej wartości]. Sprawdźmy sobie teraz na przykładzie naszych kosmodrómów jakie bonusy występują na ich szerokościach geograficznych. Tak więc dla Centrum Kosmicznego J.F. Kennedy’ego położonego na 28° szerokości geograficznej północnej byłoby to: No właśnie jak obliczyć długość danego równoleżnika? Z prostej zależności trygonometrycznej. Musimy jedynie wiedzieć jaki jest promień średni naszej planety [R] i umieć odczytać wartość cosinusa z tablic trygonometrycznych. Ja podam od razu przekształcony wzór: L = 2∏R cos 28° [oczywiście to iloczyn] L = 2 x 3,14 x 6378 x 0,8829 L = 35 363 km I teraz podstawiając wartości do pierwszego wzoru: V = 35 363 / 24 V = 1473 [km/h] Analogicznie dla Bajkonuru: L = 2∏R cos 45° L = 2 x 3,14 x 6378 x 0,7701 L = 30 845 km V = 30 845 / 24 V = 1285 [km/h]
Dlaczego w takim razie obydwa mocarstwa nie zbudowały swoich kosmodromów bliżej równika? To bardzo proste pytanie. Wystarczy spojrzeć na mapę - zbudowały je maksymalnie blisko równika jak tylko pozwalało na to ich ówczesne terytorium. Swoją drogą jednym z najlepiej usytułowanych kosmodromów jest Gujańskie Centrum Kosmiczne należące do Europejskiej Agencji Kosmicznej. Leży co prawda w Ameryce Południowej natomiast na terenie zamorskiego terytorium Francji więc jest częścią Uni Europejskiej. Bonusową prędkość dla tego kosmodromu możecie policzyć sami i podzielić się nią w komentarzach.
Źródła: https://pl.wikipedia.org/wiki/Kosmodrom https://pl.wikipedia.org/wiki/Lista_kosmodrom%C3%B3w https://pl.wikipedia.org/wiki/Centrum_Kosmiczne_Johna_F._Kennedy%E2%80%99ego https://pl.wikipedia.org/wiki/Vehicle_Assembly_Building https://pl.wikipedia.org/wiki/Kompleks_startowy_39_Centrum_Kennedy%E2%80%99ego http://www.math.edu.pl/tablice-matematyczne https://pl.wikipedia.org/wiki/Bajkonur Opracowanie własne Mapa: https://sharemap.org/public//Kosmodromy Opracowanie własne Zdjęcia: https://www.nasa.gov/centers/kennedy/news/tosc_awarded.html http://cs.astronomy.com/asy/b/daves-universe/archive/2015/12/08/heading-to-the-kennedy-space-center.aspx https://pl.pinterest.com/pin/190910471678206892/ http://mapa.bissole.pl/kazachstan-kosmiczny-bajkonur/
0 Komentarze
NASA na Marsa, a Chińczycy na księżyc - tak kończy się rok 2018 w astronomii. 7 grudnia 2018 roku o godzinie 18:23:34 UTC z kosmodromu Xichang [prowincja Syczuan] Chińczycy z sukcesem wystrzelili sondę kosmiczną z lądownikiem przeznaczoną do badań Księżyca. To czwarta z kolei misja z programu Chang’e, natomiast pierwszy raz w historii lądownik ma osiąść na tzw. „dark side of the moon” czyli na niewidocznej z powierzchni Ziemi stronie srebrnego globu. Za miejsce lądowania najprawdopodobniej będzie służył krater Von Karman na obszarze Biegun Południowy-Aitken. Zapewne interesuje Was w jaki sposób będzie utrzymywana łączność z lądownikiem? Będzie się to odbywało za pomocą satelity telekomunikacyjnego Queqiao, który zostanie umieszczony w punkcie Lagrange’a L2 układu Ziemia - Księżyc. Planowany czas funkcjonowania łazika na powierzchni wynosi 12 tygodni. Chińczycy zaplanowali dla misji eksperymenty głównie z dziedziny radioastronomii, natomiast jako główny cel łazika podają zbadanie powierzchni Księżyca [wykonanie mapy okolic miejsca lądowania].
Źródła: https://mars.nasa.gov/insight/spacecraft/about-the-lander/ https://kopalniawiedzy.pl/Chang-e-4-Ksiezyc-niewidoczna-str… https://pl.wikipedia.org/wiki/Chang%E2%80%99e_4 https://tylkoastronomia.pl/…/chiny-rozpoczely-misje-kosmicz… Grafika: https://www.smithsonianmag.com/…/china-launches-change-4-m…/ Dziś, gdy już opadła gorączka związana z lądowaniem na Marsie sondy InSight opowiemy sobie o tym czym tak na prawdę emocjonowaliśmy się ostatnimi dniami i poznamy trochę więcej szczegółów niż można było przeczytać i obejrzeć w mediach. Dziś 8 dzień grudnia 2018, czyli to już 12 sol [to marsjański odpowiednik doby słonecznej - czyli okresem pomiędzy dwoma kolejnymi górowaniami słońca trwający 24h 39 minut i 35 sekund], kiedy lądownik znajduje się na powierzchni Marsa. Sama misja zaczęła się 5 maja 2018, ale o tym pisałem tutaj więc nie będę się na ten temat więcej rozpisywał - podrzucam link: https://tinyurl.com/y7m374hv Lądownik osiadł na Marsie dokładnie 26 listopada o 11:52:59, czyli lot trwał dokładnie 205 dni 8 godzin i 48 minut [to niemal 4929 godzin, 295728 minut lub 17743680 sekund]. Czas trwania misji to nieco ponad jeden marsjański rok - to dokładnie 709 soli, czyli 728 ziemskie dni. Jeżeli chodzi o techniczny aspekt urządzenia to ma 6 metrów długości [wraz z rozłożonymi panelanmi słonecznymi], jest szeroki na 156 centymetrów i ma 1,08 metra wysokości. Wyposażony jest w robotyczne ramię, którego długość wynosi 180 centymetrów. Całość waży razem 360 kilogramów. Źródłem zasilania są natomiast dwa panele słoneczne z których każdy 220 ma centymetrów średnicy [są okrągłe]. Znamy już koszt projektu, który został oszacowany na 993 miliony dolarów. Został wyniesiony w przestrzeń kosmiczną za pomocą rakiety skonstruowanej przez United Launch Alliance [przedsiębiorstwo zajmująca się wynoszeniem w przestrzeń kosmiczną ładunków należące do Lockheed Martin i Boeing] - tą rakietą był Atlas V - zdecydowanie najbardziej niezawodna konstrukcja [dotychczas brała udział w 73 misjach i wszystkie były udane]. Celem misji InSight jest przeprowadzenie badań geofizycznych na Marsie, które w założeniu mają dostarczyć informacje o budowie wewnętrznej planety i jej aktywności geologicznej. Lądownik osiadł na równinie wulkanicznej Elysium Planitia w pobliżu równika planety. Wyposażony jest w trzy instrumenty naukowe: Seismic Experiment for Interior Structure [SEIS] - to urządzenie jest w zasadzie sejsmometrem i służy do pomiaru trzęsień planety i innych form jego wewnętrznej aktywności; Heat Flow and Physical Properties Package [HP3] - to próbnik do pomiaru strumienia ciepła wewnątrz planety, który zostanie wprowadzony na głębokość 5 metrów w marsjański grunt. Co ciekawe został on wykonany przez inżynierów z Centrum Badań Kosmicznych Polskiej Akademii Nauk oraz firmy Astronika z Polski; Rotation and Interior Structure Experiment [RISE] - to urządzenie mierzy pomiar dopplerowskiego przesunięcia sygnałów pomiędzy lądownikiem a Ziemią. Poza urządzeniami sonda wyposażona jest w dwie kamery - jedna z nich znajduje się na samym lądowniku natomiast druga jest na jego ramieniu. Jeszcze na koniec o samym projekcie - rozpoczął się 20 sierpnia 2012 roku, kiedy to NASA wybrała jego realizację spośród 3 projektów - drugim był Time Mare Explorer [TiME] - czyli lądownik który miał osiąść na jeziorze węglowodorowym na powierzchni Tytana, natomiast trzecim Comet Hooper, czyli lądownik mający możliwość przemieszczania się po powierzchni komety.
Koniecznie zobaczcie wszystkie zdjęcia :). Na dzień dzisiejszy mamy ich jedynie 29, ale w źródłach podam link do oficjalnej strony misji, gdzie możecie zajrzeć i oglądać najnowsze przesłane przez lądownik. Jeśli podoba Ci się moja praca koniecznie doczytaj do końca :) Dołącz do Patronów strony i zobacz w jakim kierunku chcemy się rozwijać - nie zapomnij o reakcjach, komentarzach i udostępnieniach - pomóż zbudować zasięgi [ps. to nic nie kosztuje :)] - nie chcesz przegapić żadnego wpisu - rozwiń "obserwowanie" pod banerem i zaznacz "wyświetlaj najpierw" ✅ - chcesz pomóc w merytorycznym i zasięgowym rozwoju bloga? koniecznie zajrzyj tutaj: https://patronite.pl/zagadkiwszechswiata - poczytaj o celach ✅ planach 💟 i nagrodach ❤️ - ah! i koniecznie wpadnij na Instagram: https://www.instagram.com/zagadki_wszechswiata/ Źródła: https://mars.nasa.gov/insight/spacecraft/about-the-lander/ https://mars.nasa.gov/insight/mission/overview/ https://pl.wikipedia.org/wiki/InSight Zdjęcia: https://mars.nasa.gov/insight/multimedia/raw-images/… |
nawigacja
Grudzień 2018
Kategorie
Wszystkie
|