Nešančioji raketa

Nešančioji raketa – raketa, naudojama iškelti krovinį iš Žemės į kosminę erdvę. Visai paleidimo sistemai priskiriama nešančioji raketa, paleidimo aikštelė ir kita infrastruktūra. Nešančioji raketa kartais vadinama ir raketa nešėja. Dažniausiai raketa nešėja iškelia į orbitą arba suborbitinį kosminį skrydį dirbtinį palydovą.

Raketos „Soyuz TMA-5“ pakilimas

Istorija

Daugiau kaip prieš 800 metų kinai laidė nesudėtingas pirotechnikos raketas, bet objektus į kosmosą siųsti raketomis pradėta tik XX a. Rusų mokslininkas Konstantinas Ciolkovskis (1857–1935) pirmas rimtai iškėlė tokią prielaidą. Jo idėjas tobulino daug mokslininkų ir inžinierių, tarp jų H. Obertas, R. Godardas ir V. fon Braunas.

1926 m. JAV mokslininkas R. Godardas pirmasis išbandė nedidelę raketą, varomą skystu kuru. H. Obertas ir V. fon Braunas abu buvo vokiečiai ir po Antrojo pasaulinio karo pagal amerikiečių kosminę programą kūrė raketas, įskaitant ir supersunkios klasės nešančiąsias raketas „Saturn V“.

Nemažai sėkmingų nešančiųjų raketų (R-7, Minuteman) buvo sukurtos kaip kovinės, branduoliniam ginklui nešti skirtos balistinės raketos, tačiau vėliau labai panašios mašinos naudotos taikiems tikslams (Sojuz, Minotaur). Kovinių balistinių raketų sandara, galimybės gana panašios ir kai kada jos tiesiogiai perdirbamos į raketas nešėjas.

Nešančiųjų raketų tipai

Daugiapakopė raketa Saturn V

Vienos pakopos raketos gali skrieti žema orbita aplink Žemę, tačiau nepajėgios visiškai išsiveržti iš Žemės traukos lauko. Dėl šios priežasties nešančiosios raketos turi nuo dviejų iki penkių pakopų. Pakopą sudaro kuro ir variklių sekcijos, valdymo įranga ir pakopų atskyrimo sistema. Nešančioji raketa palaipsniui kildama krypsta nuo vertikalios krypties ir toliau greitėja. Prie pirmosios pakopos gali būti tvirtinami starto greitintuvai, norint pasiekti didesnį raketos pradinį greitį. Viena po kitos sujungtos pakopos pradeda veikti atsiskyrus išdeginto kuro pakopai. Taip sumažėja krovinio svoris ir raketos išneša kosminį aparatą iš žemos orbitos aplink Žemę į kosmosą. Nešančiosios raketos skirstomos į vienkartinio ar daugkartinio naudojimo, pilotuojamas ir nepilotuojamas. Nešančiosios raketos taip pat gali būti skirstomos pagal naudojamo variklio tipą – kieto kuro, skysto kuro arba įvairių kombinacijų variklius. Nešančiosios raketos skiriasi ir pagal išvedamo į orbitą naudingo krovinio kiekį į lengvas, vidutines, sunkias ir supersunkias raketas. TSRS „Vostok“ nešančioji raketa buvo dvikopė ir paleido pirmąjį palydovą „Sputnik 1“ bei pirmąjį kosminį laivą su žmogumi Jurijumi Gagarinu. Labiausiai paplito vienkartinio naudojimo daugiapakopės raketos, pasižyminčios dideliu patikimumu. Daugiapakopės nešančiosios raketos leidžia iškelti didesnį naudingą krovinį į orbitą, tačiau dėl atsiskiriančių pakopų, tokių raketų paleidimui reikalinga didelė nenaudojama teritorija aplink kosminius centrus, kur gali laisvai kristi raketų pakopos.

Daugkartinio panaudojimo raketos

Daugkartinio panaudojimo raketa Columbia

Visą XX a. 8-ąjį dešimtmetį kosminės agentūros projektavo daugkartinio panaudojimo nešančiuosius aparatus, kurie kiltų kaip raketa, bet nusileistų atgal į Žemę kaip lėktuvas. Taip atsirado NASA agentūros užsakymu Boeing ir Lockheed Martin kompanijų sukurta daugkartinio naudojimo kosminė transporto sistema arba kosmoplanas. Jį sudaro orbitinis aparatas, dvi nešančiosios kieto kuro raketos ir milžiniškas išorinis 47 m ilgio ir 8,4 m skersmens kuro bakas. Kylant kosmoplano varikliai ir dvi nešančiosios raketos gamina didesnę negu 130 reaktyvių lėktuvų energiją. Nešančios raketos ištuštėja ir numetamos, praėjus vos dviem minutėms po paleidimo. Paprastai jos suieškomos ir gali būti vėl panaudotos. Išorinis bakas atsiskiria vėliau ir sudega Žemės atmosferoje. Atlikęs užduotį, orbitinis aparatas vėl įskrieja į atmosferą ir ima leistis itin ilgame leidimosi take. Ateityje bus siekiama pakartotinai panaudoti dar daugiau kosminių aparatų medžiagų, kad skrydžio kaštai sumažėtų 90 %.

2018 m. vasario 6 d. daugkartinio naudojimo nešančiąją raketą Falcon Heavy sėkmingai išbandė kompanija SpaceX.