Суборбитальный космический полет
-
Определение суборбитального полета
- Суборбитальный полет — это космический полет, при котором космический аппарат выходит в открытый космос, но его траектория пересекает поверхность Земли.
- Полет не достигает орбиты и не становится искусственным спутником.
-
Примеры суборбитальных полетов
- Полеты для испытания космических аппаратов и ракет-носителей.
- Полеты с экипажем, такие как X-15 и SpaceShipTwo.
- Полеты беспилотных летательных аппаратов, таких как МБР и зондирующие ракеты.
-
Требования к высоте
- Суборбитальный полет осуществляется на высоте более 100 км над уровнем моря.
- Международная федерация аэронавигации выбрала эту высоту как линию Кармана.
-
Орбита и удельная орбитальная энергия
- Во время свободного падения траектория является частью эллиптической орбиты.
- Удельная орбитальная энергия ниже минимума для полной орбиты.
-
Скорость, дальность полета и высота
- Для достижения высоты 100 км требуется скорость около 1,4 км/с.
- Для выхода на НОО требуется скорость около 7,7 км/с.
- Максимальная скорость на нижних концах траектории складывается из горизонтальной и вертикальной составляющих.
-
Минимальная дельта-v и максимальная высота
- Минимальная дельта-v соответствует эллипсу с фокусами в центре Земли и на полпути между точкой запуска и пунктом назначения.
- Высота апогея максимальна для траектории, проходящей четверть оборота вокруг Земли.
-
Продолжительность полета
- Время свободного падения равно максимальной скорости, деленной на ускорение силы тяжести.
- Фаза разгона занимает от 3 до 5 минут, фаза свободного падения — около 25 минут.
- Фаза возвращения в атмосферу занимает около 2 минут.
-
История и расчет времени полета
- «Пионер-1» был первым космическим зондом НАСА, который полетел по суборбитальной траектории.
- Время полета для траектории с минимальной дельта-v можно рассчитать по третьему закону Кеплера.
-
Профили полетов
- Баллистические ракеты были первыми суборбитальными аппаратами, достигшими космоса.
- Туристические рейсы направлены на достижение высоты, необходимой для выхода в открытый космос.
-
Научные эксперименты
- Суборбитальные аппараты широко используются для научных исследований.
- Зондирующие ракеты помогают проводить эксперименты в условиях микрогравитации.
-
Суборбитальная транспортировка
- Суборбитальные полеты могут быть использованы для доставки грузов, но требуют высокой стоимости.
- SpaceX рассматривает возможность использования Starship для суборбитальной транспортировки.
-
Известные суборбитальные полеты
- Первый суборбитальный полет состоялся в 1944 году.
- Альберт II стал первым млекопитающим, побывавшим в космосе в 1949 году.
-
Будущее суборбитальных полетов
- Частные компании и некоммерческие организации проявляют интерес к суборбитальным полетам.
- НАСА и другие компании экспериментируют с гиперзвуковыми самолетами.