Deorbitacja

Ten artykuł od 2013-05 zawiera treści, przy których brakuje odnośników do źródeł.

Należy dodać przypisy do treści niemających odnośników do źródeł. Dodanie listy źródeł bibliograficznych jest problematyczne, ponieważ nie wiadomo, które treści one uźródławiają.
Sprawdź w źródłach: Encyklopedia PWN • Google Books • Google Scholar • Federacja Bibliotek Cyfrowych • BazHum • BazTech • RCIN • Internet Archive (texts / inlibrary)
Dokładniejsze informacje o tym, co należy poprawić, być może znajdują się w dyskusji tego artykułu.
Po wyeliminowaniu niedoskonałości należy usunąć szablon {{Dopracować}} z tego artykułu.

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.

Celem deorbitacji może być bezpieczne lądowanie statku kosmicznego na ziemi lub wodowanie na wodzie:

wahadłowiec kosmiczny
lądownik statku Sojuz
kapsuły statku kosmicznego Merkury, Gemini i Apollo

lub spalenie statku kosmicznego w gęstych warstwach atmosfery:

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.
Aby powrócić na Ziemię kapsuła musiała zostać wytrącona z orbity. Do tego celu służyły trzy silniki (do realizacji zadania wystarczały dwa). Były zamontowane na osłonie termicznej wraz z silnikami, wykorzystywanymi przy separacji kapsuły i rakiety nośnej. Odpalenie silników ustawionych w kierunku przeciwnym do toru lotu kapsuły spowalniało ją, dzięki czemu spadała na coraz niższą orbitę by w efekcie wejść w górne warstwy atmosfery i rozpocząć hamowanie aerodynamiczne.
Na wysokości 6400 metrów otwierał się spadochron hamujący, spowalniając lot. Spadochron główny otwierał się na wysokości 3000 metrów. By zmniejszyć wartość przeciążenia w chwili uderzenia w wodę, kapsuła była wyposażona w perforowaną poduszkę powietrzną z włókna szklanego zamontowana między kapsuła a osłoną termiczną. Pod wpływem ciężaru odrzucanej osłony termicznej rozkładała się tuż przed wodowaniem i natychmiast zasysała powietrze. Dzięki temu, w chwili uderzenia w wodę na astronautę oddziaływało przeciążenie o wartości 15 g, podczas gdy bez niej osiągałoby wartość nawet 50 g^[1].

Do ochrony kapsuł początkowo stosowano berylowe osłony termiczne. Później jednak zmieniono je na bardziej efektywne osłony ablacyjne. Również kolor kapsuły podyktowany był ochroną termiczną. Dzięki matowej czerni łatwo oddawały ciepło^[1].

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.

Deorbitacja stacji Mir

W przypadku likwidacji rosyjskiej stacji kosmicznej Mir, manewr wyhamowania prędkości i deorbitacji nastąpił na skutek zadziałania silników statku kosmicznego Progress M1-5, 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

Obecnie moduł orbitalny Sojuza jest odrzucany po zapłonie hamującym. Jest to działanie wprowadzone po anomaliach z powrotem pojazdu Sojuz TM-5 w 1988.

Zbliżenie tylnej części wahadłowca Discovery, wraz z widocznymi silnikami manewrowymi OMS

Deorbitacja wahadłowca

Do operacji deorbitacji wahadłowca były używane obydwa silniki manewrowe OMS. Dane do deorbitacji były opracowane na Ziemi i przesyłane do komputerów pokładowych (GPC) poprzez kanał transmisji danych^[2]. Przed uruchomieniem silników manewrowych załoga ustawiała wahadłowiec za pomocą RCS tyłem w kierunku ruchu. 2,5 minutowa praca silników manewrowych OMS inicjowała deorbitację. Następnie załoga za pomocą RCS, sterując ręcznie, ustawiała wahadłowiec w położeniu prawidłowym do wejścia w atmosferę, dziobem w kierunku ruchu.

Przypisy

↑ ^a ^b Steve Whitfield: Mercury. Warszawa: Prószyński Media Sp. z o.o., 2011, s. 14-15, seria: Historia podboju Kosmosu. ISBN 978-83-7648-722-9.
↑ Kim Dismukes: General-Purpose Computers. NASA, 2002-04-07. [dostęp 2013-11-25]. [zarchiwizowane z tego adresu (2013-11-10)]. (ang.).

Linki zewnętrzne

Deorbit. [w:] The Shuttle Reference Manual [on-line]. NASA, 1988. [dostęp 2015-01-06]. [zarchiwizowane z tego adresu (2016-02-16)]. (ang.).

[merkury-1] Steve Whitfield: Mercury. Warszawa: Prószyński Media Sp. z o.o., 2011, s. 14-15, seria: Historia podboju Kosmosu. ISBN 978-83-7648-722-9.

[gpc-2] Kim Dismukes: General-Purpose Computers. NASA, 2002-04-07. [dostęp 2013-11-25]. [zarchiwizowane z tego adresu (2013-11-10)]. (ang.).

[1]

[2]