Кіріспе
Вирджиниядағы американдық ғарыш айлағы Валлопс ұшу кешені (WFF) – АҚШ-та, Вирджиния штатының шығыс жағалауындағы Валлопс аралында, Делмарва түбегінің шығысында және Норфолк қаласынан солтүстік-шығысқа қарай шамамен 161 км (100 миль) жерде орналасқан зымыран ұшыру алаңы. Бұл кешенді Мэриленд штатының Гринбелт қаласындағы Годдард ғарыш ұшу орталығы басқарады және негізінен NASA және басқа да федералдық агенттіктердің ғылыми және зерттеу миссияларын қолдауға арналған. WFF-та оннан астам түрлі зондтық зымырандарды ұшыруды қолдауға қажетті кең ауқымды құрал-жабдықтар бар; кішкентай, бір реттік пайдаланылатын суборбиталдық және орбиталдық зымырандар; атмосфералық және астрономиялық зерттеулер үшін ғылыми құралдармен жабдықталған жоғары биіктіктегі шарлар; сондай-ақ, ғылыми-зерттеу әуежайын пайдалана отырып, пилотсыз ұшу аппараттарын қоса алғанда, аэронавтикалық зерттеу ұшақтарының сынақ ұшулары жүргізіледі. 1945 жылы құрылғаннан бері Валлопстағы зымырандарды сынау полигонынан 16 000-нан астам ұшырулар жасалды, олардың мақсаты – ұшақтардың, зымырандардың және ғарыш кемелерінің ұшу сипаттамалары туралы мәліметтер алу, сондай-ақ Жердің жоғарғы атмосферасы және ғарыш кеңістігінің ортасы туралы білімді арттыру. Ұшыруға қолданылатын зымырандардың өлшемі мен қуаты кішкентай «Супер Локи» метеорологиялық зымырандарынан орбиталдық кластағы зымырандарға дейін әртүрлі. Валлопс ұшу кешені Ұлттық мұхиттық және атмосфералық басқарма (NOAA) және кейде шетелдік үкіметтер мен коммерциялық ұйымдар үшін де ғылыми миссияларды қолдайды. Валлопс сонымен қатар Вирджиния Кейпстері операциялық аймағында, Чесапик шығанағына кіреберісінің жанында АҚШ Әскери-теңіз күштерінің ұшақтары мен кемедегі электроника және қару жүйелерін сынауға және жаттығуларға қатысады. WFF тұрақты орналасқан құрал-жабдықтарымен қатар, жылжымалы радарлар, телеметриялық қабылдағыштар және басқару трансляторларын қамтиды, оларды жүк көлігімен әлемнің кез келген жеріне тасымалдауға болады, басқа құралдар жоқ болған жағдайда уақытша полигон құру үшін, қауіпсіздікті қамтамасыз ету үшін және алыс жерлерде суборбиталдық зымырандарды ұшыруға қажетті деректерді жинау үшін. WFF жылжымалы полигондық құралдары Арктика және Антарктика аймақтарында, Оңтүстік Америка, Африка, Еуропа, Австралия және теңізде зымырандарды ұшыруды қолдау үшін пайдаланылды. Валлопстағы қызметкерлердің қатарында шамамен 1000 штаттық NASA қызметкері және мердігерлердің қызметкерлері, шамамен 30 АҚШ Әскери-теңіз күштерінің қызметкері және NOAA-ның шамамен 100 қызметкері бар.
Wallops Flight Facility (WFF) is a rocket launch site on Wallops Island on the Eastern Shore of Virginia, United States, just east of the Delmarva Peninsula and approximately 100 mile (161 km) north northeast of Norfolk. The facility is operated by the Goddard Space Flight Center in Greenbelt, Maryland, and primarily serves to support science and exploration missions for NASA and other Federal agencies. WFF includes an extensively instrumented range to support launches of more than a dozen types of sounding rockets; small expendable suborbital and orbital rockets; high altitude balloon flights carrying scientific instruments for atmospheric and astronomical research; and, using its Research Airport, flight tests of aeronautical research aircraft, including unmanned aerial vehicles. There have been over 16,000 launches from the rocket testing range at Wallops since its founding in 1945 in the quest for information on the flight characteristics of airplanes, launch vehicles, and spacecraft, and to increase the knowledge of the Earth's upper atmosphere and the environment of outer space. The launch vehicles vary in size and power from the small Super Loki meteorological rockets to orbital class vehicles. The Wallops Flight Facility also supports science missions for the National Oceanic and Atmospheric Administration (NOAA) and occasionally for foreign governments and commercial organizations. Wallops also supports development tests and exercises involving United States Navy aircraft and ship based electronics and weapon systems in the Virginia Capes operating area, near the entrance to the Chesapeake Bay. In addition to its fixed location instrumentation assets, the WFF range includes mobile radar, telemetry receivers, and command transmitters that can be transported by cargo planes to locations around the world, in order to establish a temporary range where no other instrumentation exists, to ensure safety, and to collect data in order to enable and support suborbital rocket launches from remote sites. The WFF mobile range assets have been used to support rocket launches from locations in the Arctic and Antarctic regions, South America, Africa, Europe, Australia, and at sea. Workers at Wallops include approximately 1,000 full time NASA civil service employees and the employees of contractors, about 30 U. S. Navy personnel, and about 100 employees of NOAA.
Тарих
1945 жылы NASA-ның алдыңғы агенттігі, Ұлттық аэронавтикалық кеңес комитеті (NACA), Лэнгли зерттеу орталығының басшылығымен Уоллопс аралында зымырандарды ұшыру алаңын құрды. Бұл орын Ұшқышсыз ұшақтарды зерттеу станциясы деп аталды және ұшу мәселелерін зертханалық зерттеулермен толықтыру үшін жоғары жылдамдықты аэродинамикалық зерттеулер жүргізді. 1958 жылы Конгресс NASA-ны құрды, ол Лэнгли зерттеу орталығын және басқа да NACA-ның далалық орталықтары мен зерттеу нысандарын қабылдады. Осы кезде Ұшқышсыз ұшақтарды зерттеу станциясы жеке нысанға айналып, Уоллопс станциясы болып, тікелей NASA штаб-пәтерінің басқаруында жұмыс істеді. 1959 жылы NASA бұрынғы Чинкотейг әскери-теңіз базасын сатып алды және инженерлік және әкімшілік жұмыстар осы жерге көшірілді. 1974 жылы Уоллопс станциясы Уоллопс Ұшу орталығы деп аталды. 1981 жылы ол Годдард ғарыш ұшу орталығының құрамына кірген кезде атауы Уоллопс Ұшу кешені болып өзгертілді. Бастапқы жылдары Уоллопс зерттеулері трансоникалық және төменгі дыбыс жылдамдықтарында аэродинамикалық деректер алуға бағытталған. 1959 мен 1961 жылдар аралығында NASA-ның адамдармен ұшу бағдарламасы – Меркурий бағдарламасы – Флоридадағы Кейп-Канаверал әуе күштері базасынан астронавттар ұшырылмас бұрын, Уоллопста Меркурий жобасының капсулалары сынақтан өтті. Little Joe күшейткіш ракетасын қолданылған кейбір сынақтар ғарыш кемесінің құрамдас бөліктерін ұшуға дайындығын тексеруге арналған, оның ішінде авариялық эвакуация және құтқару жүйелері, сондай-ақ тіршілікті қамтамасыз ету жүйелерінің бір бөлігі. Астронавттардың алғашқы ізбасарлары ретінде екі резус маймылы, Сэм және Мисс Сэм, ғарысқа жіберілді; екеуі де қауіпсіз жерге қонды. Уоллопс аралынан орбитаға ұшырылған алғашқы жүк – 1961 жылдың 15 ақпанында Скаут ракетасымен ұшырылған Explorer IX болды. 2013 жылдың 6 қыркүйегінде Уоллопстан Minotaur V ракетасымен Ай атмосферасы мен шаң ортасын зерттеуге арналған (LADEE) құрылғысы ұшырылды. Бұл Американың Айға бағытталған миссиясының Флоридадан басқа жерден алғаш рет ұшырылуы болды. Қазіргі уақытта Уоллопс аралында жағажай эрозиясы байқалып, жылына 3-тен 7 метрге дейін тозып барады, бұл теңіз деңгейінің көтерілуіне байланысты; соңғы бес жылда кейбір жолдар мен тұрақтар бірнеше рет қайта жаңартылды. NASA жағалауды құммен нығайту арқылы жауап берді. NASA-ның RQ 4 Global Hawk дронының тұрақты жердегі басқару станциясы Уоллопс Ұшу кешенінде орналасқан.
In 1959, NASA acquired the former Naval Air Station Chincoteague, and engineering and administrative activities were moved to this location. In 1974, the Wallops Station was named Wallops Flight Center. The name was changed to Wallops Flight Facility in 1981, when it became part of Goddard Space Flight Center. In the early years, research at Wallops concentrated on obtaining aerodynamic data at transonic and low supersonic speeds. Between 1959 and 1961, Project Mercury capsules were tested at Wallops in support of NASA's crewed space flight program the Mercury program before astronauts were launched from Cape Canaveral Air Force Station in Florida. Some of these tests using the Little Joe booster rocket were designed to flight qualify components of the spacecraft, including the escape and recovery systems and some of the life support systems. Two rhesus monkeys, Sam and Miss Sam, were sent aloft as pioneers for astronauts; both were recovered safely. The first payload launched into orbit from Wallops Island was Explorer IX, atop a Scout rocket, on February 15, 1961. On September 6, 2013, the Lunar Atmosphere and Dust Environment Explorer (LADEE) was launched from Wallops, atop a Minotaur V rocket. This was the first time that an American lunar mission had been launched from anywhere but Florida. Wallops Island is currently experiencing beach erosion of 10 to 22 feet (3 to 7 meters) a year, due in part to the current sea level rise; some access roads and parking lots have had to be rebuilt several times over the past five years. NASA has responded by continually fortifying the shoreline with sand. A permanent ground control station for NASA's RQ 4 Global Hawk drone is at Wallops Flight Facility.
Мекемелер
WFF негізгі базасы Вирджиния штатының шығыс жағалауында, Дельмарва түбегінде, Вирджиния штатының Чинкотейг қаласынан батысқа қарай 5 миль (8 км) жерде орналасқан. Вирджиния штатының Норфолк қаласынан солтүстікке қарай 90 миль (145 км) және Мэриленд штатының Солсбери қаласынан оңтүстік-шығысқа қарай 40 миль (64 км) жерде орналасқан. WFF жалпы көлемі 6200 акр (25 км²) құрайтын үш бөлек жер учаскесінен тұрады: Негізгі база, Материк және Уоллопс аралы ұшыру алаңы. Материк және Уоллопс аралы ұшыру орны Негізгі базадан оңтүстік-шығысқа қарай 7 миль (11 км) жерде орналасқан.
Тұрақты құрал-жабдықтар
Уоллопстың негізгі құрылыстары: FAA сертификатталған ұшу-қону жолақтары; тәжірибелік ұшқышсыз әуе кемесінің (UAV) ұшу-қону жолағы; апат, өрт және құтқару қызметтері. WFF зымыран қозғалтқыштарын және басқа да қауіпті пиротехникалық құрылғыларды қабылдау, тексеру, құрастыру, сынау және сақтау мүмкіндіктеріне ие. Уоллопс аралындағы ұшыру алаңында алты ұшыру платформасы, ұшыруды басқару үшін үш блок-үй және суборбиталды және орбиталды ұшыру құралдарын дайындау мен ұшыруды қолдау үшін құрастыру ғимараттары бар. Уоллопс зерттеу полигоны жердегі және жылдам қозғалатын жүйелерді, сондай-ақ полигонды басқару орталығын қамтиды. Оның радарлық құрылғылары мен жүйелері қадағалау және бақылау үшін қолданылады. Телеметриялық құрылғыларға әртүрлі антенналар, қабылдағыштар және дисплейлік аспаптар жүйелері кіреді. Полигонға командалық байланыс және оптикалық қадағалау құрылғылары да кіреді. Полигон сонымен қатар жоғары сапалы цифрлық фото және бейне қызметтерін ұсынады, оған көптеген фотокамераларды пайдалану, Range Safety қолдауы, қадағалау және ұшырудан кейінгі талдау (мысалы, ақаулықтарды талдау), жобалық құжаттама (мысалы, өндіріс және сынақ), әкімшілік құжаттама және экологиялық зерттеулер үшін мұрағаттау кіреді. Бұған қоса, WFF ұшыруға дайындық, ұшу және сынақ операцияларын қолдау үшін дауыс, бейне және деректерді бағыттайтын әртүрлі байланыс жүйелері мен құрылғыларына ие. WFF зерттеу әуежайы Бас базада орналасқан. Белсенді пайдаланылып жатқан үш ұшу-қону жолағы (ұзындығы 1466 метрден 2667 метрге дейін), екі рульдік жол, үш тұрақ және бір қауіпті жүк тиеу аймағы бар. Екі тұрақ екі белсенді ангарға іргелес орналасқан, ал үшінші тұрақ Апат, өрт және құтқару ғимаратына іргелес орналасқан. Басты зерттеу ұшу-қону жолағында ұшу-қону жолағын зерттеу жобалары үшін әртүрлі беттік текстуралар мен материалдары бар сынақ бөлімі бар. Ауа райының өлшемдері мен болжамдары барлық зерттеу әуежайы операцияларына, зымырандар мен шарларды ұшыруға және жердегі қауіпті операцияларды қауіпсіз жүргізуге маңызды. Wallops метеорологиялық қызметі жоғары атмосфералық және магниттік құбылыстарды өлшеуді қамтамасыз етеді, сондай-ақ ұшу құралдарындағы сенсорлар арқылы ғылыми деректерді жинауға мүмкіндік береді. Wallops-тағы S диапазонындағы Доплер радары, SPANDAR деп аталады, 60 000 километрге дейінгі нысаналарды автоматты түрде анықтай алады. Ол 10 километр қашықтықта 3 миллиметрлік жаңбыр тамшысын және бұлттардағы судың 1 грамм/куб метрге дейін мөлшерін анықтай алады. SPANDAR-дың 18 метрлік таре тәрізді антеннасы теңіз бризі, жел соққан желдер және әртүрлі таза ауа турбуленттілігінен туындаған ауаның сындыру көрсеткішіндегі шағын өзгерістерді анықтай алады.
Мобильді жүйелер
Wallops ұялы диапазондық аспаптарға телеметрия, радар, басқару және қуат жүйелері кіреді. Бұл құралдар қажет болған жағдайда қолданыстағы диапазон аспаптарын толықтыру үшін немесе қауіпсіздікті қамтамасыз ету және басқа диапазон аспаптары жоқ алыс жердегі ракета клиенттерін қолдау үшін деректер жинау мақсатында уақытша диапазон құру үшін пайдаланылады. Бұл көшпелі жүйелер жиынтығы әлемнің шалғай аймақтарында толыққанды диапазон мүмкіндіктерін ұсыну үшін жұмылдырылуы мүмкін. Wallops аралы диапазон қызметтері үшін басты орын болғанымен, ірі зымырандық кампаниялар Аляскадағы Покер-Флатта, Норвегиядағы Андояда және Маршалл аралдарындағы Кваджалейн аралында қолдау көрсетілді. Wallops мобильді аспаптары NASA және Қорғаныс министрлігінің желілерімен интеграцияланған және ракета ұшыруларын қолдау үшін белгіленген диапазонды толықтыру үшін пайдаланылуы мүмкін.
Қашықтық технологиясын дамыту
2001 жылдан бері NASA Wallops ұшу қондырғысының инженерлері ұшыру және ұшу сынақтарының құнын төмендету және оларға жылдам жауап беру мүмкіндігін артту мақсатында жаңа технологиялар, жүйелер мен тәсілдерді әзірлеп келеді, бұл қолданылатын қаржы және бағдарлама жоспарларымен шектеледі. Атап айтқанда, NASA Wallops екі ауқымды технологияны дамыту жобасын жетекшілік етеді: Автономды ұшу қауіпсіздігі жүйесі (AFSS) және Төмен құнды TDRSS трансивері (LCT2). AFSS – бұл ұшу аппаратының бортында орналасқан автономды жүйені жасау жобасы, ол дәстүрлі жерден басқарылатын ұшуды тоқтату жүйелерін толықтыруға немесе алмастыруға мүмкіндік береді. AFSS ұшу аппаратының траекториясын бақылау үшін бортындағы қосымша сенсорлар мен процессорларды пайдаланады және қажет болған жағдайда ұшуды тоқтату үшін пиротехникалық құрылғыларды іске қосады. LCT2 – бұл NASA-ның Байланыс және Деректерді Релелеу Спутниктік Жүйесі (TDRSS) арқылы ұшу аппаратының ұшыру алаңынан көрініс жоғалғаннан кейін байланыс жасауына мүмкіндік беретін салыстырмалы түрде төмен құнды трансиверді жасауға бағытталған жұмыс. LCT2 ғарышқа негізделген қашықтықты демонстрациялау және сертификаттау (SBRDC) бағдарламасының (бұрын Ғарышқа негізделген телеметрия және қашықтықтан қауіпсіздік (STARS) деп аталған) аясында NASA Кеннеди ғарыш орталығымен бірлесе жүзеге асырылуда.
Коммерциялық ғарыш айлағы
1998 жылы Вирджиния коммерциялық ғарыш ұшулары басқармасы, кейін Мэриленд қосылды, NASA-дан жалға алынған жерде Уоллопс аймағында Mid Atlantic Regional Spaceport құрды. 2006 жылдың желтоқсан айында бұл нысан алғашқы ұшырылымын жүзеге асырды.
Қонақтар орталығы
Уоллопс келушілер орталығында түрлі тәжірибелік көрмелер бар және НАСА зерттеушілері мен ғалымдары жасаған және қолданған технологияларды балалардың зерттеуіне және білуіне мүмкіндік беретін апталық білім беру шаралары мен бағдарламалар ұйымдастырылады. Бұған қоса, әр айдың бір сенбі күні НАСА үлгі ракеталарын ұнататын адамдарды WFF ракета ұшыру алаңынан өз ракеталарын ұшыруға шақырады. НАСА қызметкерлері де түрлі ракеталардың үлгілерін ұшырып, олармен бірге нақты ғарыш кемелерін түсіндіреді. WFF-тен зымырандарды сынақтан өткізу кестесі оның ресми веб-сайтында жарияланған.
Білім
Көп жылдар бойы WFF NSIP Sub SEM және SEM жобаларының үйі болды. NSIP – NASA студенттік бағдарламасының аты, Sub SEM жобасы ORION II бір сатылы зымырасына салынатын және атмосфераның 98 пайызынан жоғары қалықтап, 30 G-ден астам центробектік күшті бастан кешіретін төрт эксперименттің біреуін жобалауды көздесе, ал SEM болашақ Space Shuttle миссиясында ұшатын экспериментті жобалауға бағытталған еді. Әр жоба 16 оқушы мен 4 мұғалімге (әр орта мектептен 4 оқушы және 1 мұғалім) WFF-де шығындары толығымен өтелген бір апта өткізу мүмкіндігін берді. Әдетте студенттер мен мұғалімдер қазір Holiday Inn аталған Mariner Motel-де тұрып, эксперименттер жүргізіп, осы орын туралы білім алды. Президенттік тапсырмалар мен бюджеттің қысқартылуы салдарынан NSIP бағдарламасының барлығы, SEM және Sub SEM жобалары да қоса, тоқтатылды.
Апаттар
1957 жылғы 2 сәуірде Lockheed P2V 6 Neptune ұшағы сол кездегі Chincoteague әскери-теңіз көмекші әуе стансасынан ұшып шыққаннан кейін ауада жарылды. Ұшақтағы барлық он бір адам қаза тапты. 1995 жылғы 23 қазанда Conestoga 1620 зымыратының алғашқы ұшырылысы ұшырылғаннан кейін 46 секунд өткен соң сәтсіз аяқталып, ыдырады. Conestoga-ны жасаған EER Space Systems компаниясы, белгісіз көзден келген төмен жиілікті шу ракетаның басқару жүйесін бұзып, қажеттілік болмаған жағдайда да бағытты түзетуге бұйрық бергенін анықтады. Зымыранның бірінші сатыдағы басқару механизміне гидравликалық сұйықтық бітіп, істен шығып қалған кезде бағытынан ауысты. Осы сәтсіздіктен кейін Conestoga бағдарламасы тоқтатылып, EER ұшыру бизнесінен бас тартты. Ұшырылған кезде Conestoga – Wallops Island-тан ұшырылған ең үлкен зымыран болды және 1985 жылдан бері осы нысаннан жасалған алғашқы орбиталық миссия еді. Компанияның Wallops Island-тағы ұшыру алаңдары АҚШ-та коммерциялық тұрғыда салынған алғашқы нысандар болып табылады. 14 ғылыми эксперимент, олардың кейбіреулері орбитадан қайта оралуы жоспарланған, жойылды. Барлық сынықтар Атлант мұхитына түсті. Ешкім жарақаттанбады. 1998 жылғы 27 қазанда суды қабылдау сынақ барысында басқаруды жоғалтқаннан кейін Wallops қаласында Learjet 45 ұшағы қирады. Ұшқыш пен екінші ұшқыштың жеңіл жарақат алғаны хабарланды. Жердегілердің арасында жарақат алғандар жоқ. Ұшақ жаңа алдыңғы дөңгелекті сынап көрді. Сынақ кезінде ұшақ ұшу-қону жолағындағы судың "ізі" немесе "арнасы" арқылы әртүрлі жылдамдықпен өтті. Ұшқыш су арнасымен қатарласа ұшуды ұстай алмады және басқаруды жоғалтты. Ұшақ ұшу-қону жолағының сол жағынан сырғып, ұшу-қону жолағының жанында тұрған пикап көлігіне соқтығысты. 2008 жылғы 22 тамызда ALV X 1 зондтық зымыраты бағытынан тым алыс кеткеннен кейін ұшырылғаннан кейін 20 секунд өткен соң қасақана жойылды. 2014 жылғы 28 қазанда Antares зымыратында, Cygnus CRS Orb 3 жүгімен бірге, ұшырылғаннан кейін көп ұзамай ақау пайда болды және зымыран мен жүгі көршілес Атлантикалық аймақтық ғарыш айлағындағы 0A ұшыру алаңында жойылды.