Кіріспе

Ракетасының жоспарланған нысанына жетуі үшін ұшырылуы тиіс уақыт кезеңі.

Ғарыш ұшуы контекстінде, ұшыру кезеңі – күндердің жиынтығы, ал ұшыру терезесі – белгілі бір күнінде белгілі бір ракетаның жоспарланған нысанына жетуі үшін ұшырылуы тиіс уақыт аралығы. Егер ракета берілген терезенің ішінде ұшырылмаса, ол кезеңнің келесі күніндегі терезені күтуі керек. Ұшыру кезеңдері мен ұшыру терезелері ракетаның мүмкіндіктеріне де, орбитасына да тікелей байланысты. Ұшыру кезеңі – ракетаның жоспарланған орбитаға жетуі үшін ұшырыла алатын күндерді білдіреді. Миссия бір жылда 365 күн, әр айда бірнеше апта, әр 26 айда бірнеше апта (мысалы, Марсқа ұшыру кезеңдері) немесе қайталанбайтын қысқа мерзімді қамтуы мүмкін. Ұшыру терезесі – ұшыру кезеңінің белгілі бір күніндегі уақыт аралығын көрсетеді, ол ракетаның жоспарланған орбитаға жетуі үшін ұшырылуы мүмкін. Бұл бір секундқа дейін (жедел терезе деп аталады) немесе тіпті күні бойына созылуы мүмкін. Оперативтік себептерге байланысты, терезенің ұзақтығы көбінесе бірнеше сағаттан аспайды. Ұшыру терезесі екі күнтізбелік күнге созылуы мүмкін (мысалы, сағат 23:46-да басталып, 00:14-те аяқталады). Ұшыру терезесі кейде, бірақ сирек, күн сайын бірдей уақытта болады. Ұшыру терезесі мен ұшыру кезеңдері жиі түрде, тіпті бір ұйымның ішінде де, қоғамдық кеңістікте бір-бірін алмастырып қолданылады. Дегенмен, бұл анықтамаларды NASA (және басқа да ғарыш агенттіктері) ұшыру директорлары мен траектория талдаушылары пайдаланады.

Іске қосу кезеңі

Басқа планетаға қарапайым, төмен энергиялы Хоманн орбитасын қолдану үшін, егер орбиталардың эксцентриктігі маңызды болмаса, ұшыру кезеңдері синодикалық кезеңге сәйкес қайталанады; мысалы, Марс үшін бұл кезең 780 күн (2,1 жыл) құрайды. Күрделірек жағдайларда, гравитациялық маневрлерді қолдануды қоса алғанда, ұшыру мерзімдері тұрақсыз болады. Кейде сирек мүмкіндіктер туындайды, мысалы, Voyager 2 планеталардың 175 жылда бір рет болатын тұруынан пайдаланып, Юпитер, Сатурн, Уран және Нептун планеталарын зерттеді. Мұндай мүмкіндікті жіберіп алған жағдайда, басқа нысана таңдалуы мүмкін. Мысалы, Еуропалық ғарыш агенттігінің (ESA) Розетта миссиясы бастапқыда 46P/Wirtanen кометасына бағытталған еді, бірақ ұшыру құралындағы мәселе кешігуге себеп болды және жаңа нысананы (67P/Churyumov Gerasimenko кометасын) таңдау қажет болды. Ұшыру кезеңдерін есептеу үшін көбінесе «шошқа кескіні» деп аталатын графиктер қолданылады, олар миссияны орындау үшін қажетті дельта v шамасын ұшыру уақытына қарай көрсетеді.

Жүктелу терезесі

Ұшыру терезесі бірінші ұшыру нүктесі және соңғы ұшыру нүктесімен анықталады. Ол үздіксіз болуы мүмкін (яғни, ұшыру терезесі ішінде әр секунд сайын ұшыруға болады) немесе ашылу мен жабылу аралығындағы дискретті, сәттік нүктелер жиынтығынан тұруы мүмкін. Ұшыру терезесі мен күндері әдетте UTC бойынша есептеледі, содан кейін ракета және ғарыш кемесі операторлары орналасқан жердің жергілікті уақытына ауыстырылады (әсіресе АҚШ-тан жасалатын ұшыруларда бірнеше уақыт белдеулері қолданылады). Кездейсоқ Жер орбитасына саяхат үшін нақты ұшыру уақыты қажет емес. Бірақ, егер ғарыш кемесі орбитадағы нысанмен кездесуді жоспарласа, ұшыруды нысана аппараттың орбиталық жазықтығы ұшыру алаңымен қиылысатын сәттерге сәйкес келу үшін мұқият жоспарлау қажет. Жерді бақылау спутниктері көбінесе полярлық орбитаға жақын күнмен синхронды орбиталарға шығарылады. Мұндай орбиталар үшін ұшыру терезесі, ұшыру алаңының орналасқан жері қажетті орбита жазықтығымен сәйкес келетін күнінің уақытында ашылады. Басқа уақытта ұшыру үшін орбиталық жазықтықты өзгерту маневрі қажет болады, ол үшін көп мөлшерде жанармай жұмсалады. Төмен Жер орбитасынан (LEO) жоғары ұшыруларда, егер тұрақтандыру орбитасы қолданылса, нақты ұшыру уақыты біршама икемді болуы мүмкін, себебі ғарыш кемесі бастапқыда тұрақтандыру орбитасында өткізетін еңіс және уақыт өзгертілуі мүмкін. Марс ғарыш кемесінің Марс планетасына ұшырылғанда қолданған ұшыру терезесін мысалы қараңыз.

Тез іске қосу терезесі

Дұрыс орбитаға жету үшін жоғарылаушы түйістің оң көтерілуі (RAAN) қажет. RAAN ұшыру уақытын өзгерту арқылы және Жердің дұрыс позицияға келгенше айналуын күту арқылы орнатылады. Халықаралық ғарыш станциясымен кездесу сияқты нақты орбиталары бар миссиялар үшін ұшыру терезесі бір сәт болуы мүмкін, бұл "бірден ұшыру терезесі" деп аталады. Траекториялар ұшыру алдында ұшыру құралына бағдарламаланады. Ұшыру құралының мақсаты болады және басқару жүйесі соңғы күйге жету үшін рульдік командаларды өзгертеді. Кем дегенде бір айнымалы (апогей, перигей, еңіс және т.б.) қалғандарының мәнін өзгертуге мүмкіндік беруі керек, әйтпесе динамика артық шектеулі болады. Бірден ұшыру терезесі RAAN-нің бақыланбайтын айнымалы болуына мүмкіндік береді. Кейбір ғарыш аппараттары, мысалы Centaur үстіңгі сатысы, ұшырудан кейін RAAN-ді басқара және реттей алады, ал бірден ұшыру терезесін таңдау RAAN-ді ғарыш аппаратының басқару жүйесі үшін алдын ала анықтауға мүмкіндік береді.

Ерекше мәселелер

Халықаралық ғарыш станциясына ғарыш шаттлының миссиялары бета бұрышының шектеуімен қанағаттандырылды. Бета бұрышы – орбита жазықтығы мен Күннен бағытталған вектор арасындағы бұрыш. Орбитадағы объектінің (осы жағдайда ХҒС) бета бұрышы мен оның орбитасының қанша пайызы күн сәулесінде өтетіні арасындағы байланыс күнтөмен энергияны өндіруге және жылуды басқаруға әсер етеді. Ғарыш шаттлын ХҒС-қа ұшыру әдетте станция 60 градусқа дейін бета бұрышы бар орбитада болғанда ғана жүзеге асырылды.