Deorbitacja - Polski Serwis Naukowy

Deorbitacja – sprowadzenie statku kosmicznego z orbity w gęste warstwy atmosfery. Początek deorbitacji powoduje praca silnika rakietowego o wstecznym ciągu czyli o ciągu ze zwrotem przeciwnym do zwrotu prędkości statku kosmicznego. Impuls całkowity silnika rakietowego niezbędny do inicjacji deorbitacji zależy od masy statku kosmicznego i wysokości orbity.

Mir (ros. Мир, po polsku pokój) – zbudowana przez Związek Radziecki załogowa stacja orbitalna, która od wystrzelenia jej pierwszego modułu w 1986, do jej kontrolowanej deorbitacji w 2001, okrążała Ziemię poruszając się po niskiej orbicie okołoziemskiej. W pierwszych latach swojego istnienia Mir był używany tylko przez Związek Radziecki i współpracujące z nim państwa w ramach programu Interkosmos. Po rozpadzie ZSRR na stację zaczęli latać również astronauci innych narodowości, w tym ze Stanów Zjednoczonych.

Global Positioning System (GPS) - właściwie GPS-NAVSTAR (ang. Global Positioning System – NAVigation Signal Timing And Ranging) – jeden z systemów nawigacji satelitarnej, stworzony przez Departament Obrony Stanów Zjednoczonych, obejmujący swoim zasięgiem całą kulę ziemską. System składa się z trzech segmentów: segmentu kosmicznego - 31 satelitów orbitujących wokół Ziemi na średniej orbicie okołoziemskiej; segmentu naziemnego - stacji kontrolnych i monitorujących na ziemi oraz segmentu użytkownika - odbiorników sygnału. Zadaniem systemu jest dostarczenie użytkownikowi informacji o jego położeniu oraz ułatwienie nawigacji po terenie.

Celem deorbitacji może być bezpieczne lądowanie statku kosmicznego na ziemi:

wahadłowiec kosmiczny

lądownik statku Sojuz

kapsuły statku kosmicznego Merkury i Gemini

lub spalenie statku kosmicznego w gęstych warstwach atmosfery:

kosmiczny statek transportowy Progress

Mir (stacja orbitalna)

Deorbitacja w programie Merkury

Kapsuła Merkury

Do deorbitacji kapsuły Merkury służyły trzy silniki hamujące na paliwo stałe, pracowały 10 sekund po czym się wyłączały i zostawały odrzucane odsłaniając osłonę cieplną.

Program Mercury (ang. Project Mercury) – pierwszy amerykański program załogowych lotów kosmicznych mający na celu wyniesienie astronautów na orbitę okołoziemską. Program, realizowany początkowo przez NACA a następnie przez nowo powstałą NASA, trwał od 1959 do 1963 roku.

Program Apollo – seria amerykańskich lotów kosmicznych w latach 1961-1972. Celem programu było lądowanie człowieka na Księżycu, a następnie jego bezpieczny powrót na Ziemię. Zadanie zostało zrealizowane w 1969 roku, w czasie misji Apollo 11. Program był kontynuowany do roku 1972 w celu przeprowadzenia dokładniejszej naukowej eksploracji Księżyca.

Deorbitacja w programie Gemini

Program Gemini był mostem łączącym programy Merkury i Apollo. Kapsuła użyta w tym programie służyła między innymi do doskonalenia deorbitacji. Statek kosmiczny Gemini składał się z modułu załogowego (reentry module) i adaptera (adapter module). Przed wejściem do atmosfery statek kosmiczny był orientowany większą podstawą (adapterem) w kierunku ruchu. Przy podstawie adaptera o mniejszej średnicy przedłużeniem był moduł załogowy. Natomiast przy podstawie o większej średnicy znajdowało się 10 silników systemu (OAMS) Orbit Attitude and Maneuver System. Część adaptera z silnikami OAMS przed wejściem do atmosfery była odłączana i odrzucana odsłaniając cztery silniki rakietowe na paliwo stałe o ciągu wynoszącym 11 070 N każdy. Uruchomienie tych silników rozpoczynało hamowanie kapsuły a w konsekwencji deorbitację. Następnie zostawała odłączana i odrzucana pozostała część adaptera odsłaniając osłonę cieplną przy podstawie modułu załogowego.

Położenie - wielkość fizyczna określająca umiejscowienie danego ciała w przestrzeni. Położenie jest określane względem wybranego układu współrzędnych. Wielkość ta, w zależności od kontekstu, w jakim jest użyta, może występować jawnie jako wektorowa wielkość fizyczna określająca kierunek i odległości danego obiektu od wybranego punktu odniesienia, będącego przeważnie początkiem układu współrzędnych. Wówczas wektor punktu odniesienia do tego ciała nosi nazwę wektora wodzącego.

Statek kosmiczny - pojazd poruszający się poza atmosferą Ziemi. Pojazd ten musi być wyniesiony i rozpędzony do odpowiedniej prędkości przez silniki napędowe. Współczesne statki kosmiczne wynoszone są w górę dzięki napędowi rakietowemu, który wytwarza siłę odrzutu. Wyróżnia się kilka rodzajów statków kosmicznych:

Deorbitacja stacji Mir

W przypadku likwidacji rosyjskiej stacji orbitalnej Mir, manewr wyhamowania prędkości i deorbitacji nastąpił na skutek zadziałania silników statku kosmicznego Progress, który był przyczepiony do stacji Mir.

Deorbitacja statku kosmicznego Sojuz

Deorbitacja rosyjskiego statku kosmicznego Sojuz wygląda podobnie jak deorbitacja amerykańskiego statku kosmicznego Merkury. Po odłączeniu lądownika i modułu serwisowego od modułu orbitalnego, w ściśle uprzednio zaplanowanym punkcie na orbicie uruchamiane są silniki hamujące modułu serwisowego statku Sojuz. Po wypaleniu paliwa i zainicjowaniu deorbitacji moduł serwisowy jest odrzucany.
Animacja deorbitacji statku kosmicznego Sojuz TK-2

Wahadłowiec kosmiczny, prom kosmiczny - rodzaj załogowego statku kosmicznego, który może być wykorzystywany wielokrotnie i zwykle przystosowany jest do wynoszenia na orbitę i ściągania z orbity sztucznych satelitów i innych ładunków.

System Sterowania Reakcyjnego, ang. Reaction Control System (RCS) – zespół niewielkich silników sterujących położeniem statku kosmicznego lub samolotu w sytuacji kiedy na powierzchnie sterowe nie działają siły aerodynamiczne. Sytuacje takie to:

Zbliżenie tylnej części wahadłowca Discovery, wraz widocznymi silnikami manewrowymi OMS

Deorbitacja wahadłowca

Do operacji deorbitacji wahadłowca są użyte obydwa silniki manewrowe OMS. Dane do deorbitacji są opracowane na Ziemi i przesłane do pokładowego GPS poprzez kanał transmisji danych. Przed uruchomieniem silników manewrowych załoga ustawia wahadłowiec przy pomocy RCS tyłem w kierunku ruchu. 2,5 minutowa praca silników manewrowych OMS inicjuje deorbitacje. Następnie załoga przy pomocy RCS, sterując ręcznie, ustawia wahadłowiec w położeniu prawidłowym do wejścia w atmosferę, dziobem w kierunku ruchu.

Zwrot wektora – jedna z podstawowych własności charakteryzujących wektor, obok jego kierunku, długości i (dla wektora zaczepionego) punktu zaczepienia.

Progress (ros. Прогресс - postęp) — rosyjski bezzałogowy transportowy statek kosmiczny, zaprojektowany na bazie statku Sojuz. Obecnie pojazdy Progress służą do zaopatrywania Międzynarodowej Stacji Kosmicznej (ISS). Każdy z 3-4 wystrzeliwanych w ciągu roku pojazdów pozostaje zacumowany do stacji do czasu przybycia następnego - tuż przed startem następcy, kapsuła wypełniana jest odpadkami, odczepiana od stacji, sprowadzana z orbity i ulega kontrolowanemu zniszczeniu w górnej atmosferze.

Linki zewnętrzne

Mercury Atlas 6 (ang.)

Gemini 8 (ang.)

Sojuz TM-3 (ang.)

Deorbit (ang.)