Pojazd kosmiczny -Space vehicle
Pojazd kosmiczny to połączenie statku kosmicznego i jego pojazdu nośnego, który przenosi go w kosmos. Najwcześniejsze pojazdy kosmiczne były jednorazowymi systemami startowymi , wykorzystującymi pojedynczą lub wielostopniową rakietę do przenoszenia stosunkowo małego statku kosmicznego proporcjonalnie do całkowitego rozmiaru i masy pojazdu. Wczesny wyjątek od tego, wahadłowiec kosmiczny , składał się z pojazdu orbitalnego wielokrotnego użytku, przewożącego załogę i ładunek, wspieranego przez jednorazowy zewnętrzny zbiornik paliwa i dwie rakiety wspomagające wielokrotnego użytku na paliwo stałe .
Systemy startowe wielokrotnego użytku są obecnie opracowywane przez przemysł prywatny.
Wczesne statki kosmiczne lub pojazdy kosmiczne były czasami reklamowane jako „ statki kosmiczne ”, termin wywodzący się z science fiction na określenie hipotetycznego pojazdu, który podróżuje poza niską orbitą okołoziemską i jest w 100% wielokrotnego użytku, wystarczy zatankować go jak samolot.
Historia
W powieści Juliusza Verne'a z 1865 roku Z Ziemi na Księżyc podejmuje się udane próby wystrzelenia trzech osób w pocisk w celu lądowania na Księżycu. W 1880 roku The Pall Mall Gazette opisał Columbiad Verne'a jako „statek kosmiczny” — pierwsze zarejestrowane użycie tego terminu.
Koncepcja „statku kosmicznego” (lub „statku rakietowego”) została dalej rozwinięta w dwudziestowiecznej fantastyce naukowej , takiej jak Flash Gordon , jako samodzielny, prawdopodobnie napędzany rakietą , zunifikowany pojazd zdolny do dotarcia do pozaziemskiego miejsca przeznaczenia, zachowując swoją strukturę nienaruszony i wymagający jedynie tankowania, jak samolot. Technologia rakietowa w świecie rzeczywistym nie umożliwiła tego; podczas gdy samolot wymaga ilości paliwa zajmującej stosunkowo niewielki ułamek całkowitego rozmiaru i masy, rakieta wymaga utleniacza , aby działać w próżni kosmicznej. Nie może też używać powietrza atmosferycznego jako paliwa ; funkcję tę spełnia wysokoobjętościowe i masowe paliwo oraz utleniacz. Ponadto duża ilość energii wymagana do osiągnięcia co najmniej niskiej prędkości orbitalnej Ziemi wymaga niezwykle dużej proporcji paliwa do suchej masy pojazdu. Ponadto technologie konstrukcyjne z połowy XX wieku uniemożliwiły zbudowanie jednego zestawu zbiorników na paliwo, zdolnych do utrzymania masy wystarczającej do osiągnięcia wymaganej prędkości. Tak więc jednorazowe wielostopniowe pojazdy nośne były niezbędnym wyborem projektowym, gdy loty kosmiczne rozpoczęły się pod koniec lat pięćdziesiątych. Jednak począwszy od lat 90. rozpoczęto prace rozwojowe nad takimi unitarnymi pojazdami kosmicznymi jednostopniowymi na orbitę (SSTO) z projektami takimi jak X-33 , Roton , McDonnell Douglas DC-X i Skylon . Do 2020 r. większość projektów rozwojowych SSTO zakończyła się niepowodzeniem, z wyjątkiem Skylon, który kontynuuje rozwój.
Obecne pojazdy kosmiczne
Większość używanych obecnie pojazdów kosmicznych jest zużywalna i przeznaczona do przenoszenia pojedynczego ładunku w kosmos, ale nie do odzyskania i ponownego użycia. Zazwyczaj składają się z kilku etapów, które odłączają się kolejno , gdy pojazd nabiera prędkości i wysokości, a paliwo wyczerpuje się.
Systemy uruchamiania wielokrotnego użytku mogą uruchamiać wiele ładunków i można je odzyskać po każdym użyciu. Jedynymi obecnie używanymi pojazdami kosmicznymi w pełni wielokrotnego użytku są New Shepard i SpaceShipTwo . Obaj wykonują loty kosmiczne suborbitalne . SpaceX opracowuje swój statek kosmiczny , aby był w pełni wielokrotnego użytku orbitalnym pojazdem kosmicznym.