Кіріспе

Ғарыш кемелерін ұшыру және қабылдауға арналған орын.

Ғарыш айлағы немесе космодром – кемелерді теңізге шығаратын портқа немесе ұшақтарды әуежайға ұқсас, ғарыш кемелерін ұшыру немесе қабылдау орны. «Ғарыш айлағы» деген сөз, одан да көп «космодром» термині, дәстүрлі түрде ғарыш кемелерін Жер орбитасына немесе планетааралық траекторияға шығаратын орындарды білдіреді. Дегенмен, таза орбиталық емес, суб-орбиталық ұшуларға арналған зымыран ұшыру алаңдарын да кейде ғарыш айлағы деп атайды, себебі соңғы жылдары суб-орбиталық адаммен ұшуларға арналған жаңа және жоспарланған орындар жиі «ғарыш айлағы» деп аталады немесе осылай таныстырылады. Ғарыш станциялары мен Айға болашақта салынатын базалар да кейде ғарыш айлағы деп аталады, әсіресе егер олар одан әрі сапарлар үшін база ретінде қарастырылса. «Зымыран ұшыру алаңы» термині ракеталар ұшырылатын кез келген нысанды білдіреді. Ол бір немесе бірнеше ұшыру платформаларын немесе көшіруге болатын ұшыру платформасын орнатуға қолайлы жерлерді қамтуы мүмкін. Әдетте, мұндай орын үлкен қауіпсіздік аймағымен қоршалған, оны жиі зымыран полигоны немесе ракеталық полигон деп атайды. Полигонға зымырандардың ұшу жолынан өтетін және олардың кейбір бөліктері құлауы мүмкін аумақ кіреді. Ұшыру барысын бағалау үшін полигон ішінде бақылау станциялары орналастырылуы мүмкін. Ірі ғарыш айлақтарында көбінесе бірнеше ұшыру кешендері болады, олар әртүрлі типтегі ұшыру құралдарына бейімделген зымыран ұшыру алаңдарынан тұруы мүмкін. (Бұл орындар қауіпсіздік мақсатында бір-бірінен қашық орналастырылуы мүмкін.) Сұйық отынмен жұмыс істейтін ұшыру құралдары үшін қолайлы сақтау жайлары және кейбір жағдайларда өндіріс орындары қажет. Қатты отынды өңдеу кешендері де жиі кездеседі. Ғарыш айлағында ғарыш айлағы операцияларын қолдау үшін немесе көлденең ұшып, тік қону (HTVL) қанатты ұшыру құралдарын қолдауға мүмкіндік беру үшін ұшақтардың қону және ұшу жолақтары да болуы мүмкін.

Тарих

Ғарышқа алғашқы зымырандар – 1944 жылы Екінші дүниежүзілік соғыс кезінде Германияның Пенеменде қаласынан ұшырылған V-2 зымырандары болды. Соғыстан кейін 70 толық V-2 зымыраны White Sands-ке сынақтар үшін жеткізілді, олардың 47-сі 100 км мен 213 км аралығындағы биіктікке жетті. Әлемдегі орбиталық және адамдарды ғарышқа ұшыруға арналған алғашқы ғарыш айлағы – Оңтүстік Қазақстандағы Байқоңыр ғарыш айлағы 1955 жылы Кеңес әскери ракета полигоны ретінде құрылды. Ол 1957 жылдың қазанында алғашқы орбиталық ұшуға (Спутник-1) қол жеткізді. Космодромның нақты орналасқан жері бастапқыда құпия сақталды. Оның орналасқан жері туралы болжамдар 320 км қашықтықтағы кен қалашығымен ортақ атауы бар жерге қате бағытталды. 1957 жылы оның орналасқан жері Совет Одағынан тыс елдерге Қазақ КСР-індегі теміржол желілерін бақылап ұшқан U-2 ұшақтары арқылы белгілі болды, бірақ совет билігі орнын ондаған жылдар бойы растамады. Байқоңыр ғарыш айлағы 1961 жылы Юрий Гагариннің ғарышқа алғашқы адам ретінде ұшуын жүзеге асырды. Қолданылған ұшыру кешені, 1-алаң, ерекше символдық маңызға ие және көбінесе «Гагариннің бастауы» деп аталады. Байқоңыр – алғашқы кеңестік космодром, және Қазақстанмен жалға алу шарты бойынша Ресей оны әлі де жиі пайдаланады. Совет Одағының ертегі жетістіктеріне жауап ретінде АҚШ Флоридадағы Кейп-Канавералда ірі ғарыш айлағы кешенін салды. Кейп-Канаверал ғарыш күштері станциясында көптеген адамсыз және ертегі адамдарды ғарышқа ұшулар жүзеге асырылды. «Аполлон» бағдарламасы үшін іргелес Кеннеди ғарыш орталығы салынды және 1969 жылдың шілдесінде Ай бетіне алғашқы экипажбен (Аполлон-11) ұшу миссиясы орындалды. Бұл жерде барлық ғарыш кемелерінің ұшырылуы және көптеген қону-көтеру жолақтары орналасқан. Екі ғарыш айлағының ұшыру кешендері туралы толық мәліметтерді «Кейп-Канаверал және Мерит аралындағы ұшыру орындарының тізімі» бетінен қараңыз. Француз Гвианасының Куру қаласындағы Гвиана ғарыш орталығы – экватордан солтүстікке қарай 5 градусқа орналасқан спутниктерді ұшыратын Еуропаның ірі ғарыш айлағы. 2003 жылдың қазанында Цзюкуан спутниктік ұшыру орталығы Қытайдың алғашқы адамды ғарышқа ұшуын жүзеге асырды. Дәстүрден айырылып, 2004 жылдың маусымында Калифорния штатының Мохаве әуе және ғарыш портындағы ұшу жолағында жеке қаржыландырылған, суборбитальдық ғарыш ұшуы арқылы алғаш рет адам ғарышқа ұшырылды, бұл болашақ коммерциялық ғарыш ұшуларына жол ашуға арналған. SpaceShipOne ғарыш кемесі көлденең ұшып шыққан ұшақпен ұшырылды. 2015 жылы SpaceX компаниясы Кейп-Канавералда тұңғыш рет тік спутниктік ұшыруда қолданылған бірінші сатыны сәтті қондырып, қайта пайдаланды.

Орналасқан жері

Ракеталар спутник орбиталарына ең оңай жер шарының айналу жылдамдығын толық пайдалану үшін экваторға жақын, шығысқа қарай ұшырылғанда жете алады (экваторда 465 м/с). Мұндай ұшырулар геостационарлық орбитаға жету үшін қажетті бағытты қамтамасыз етеді. Полярлық және "Молния" орбиталары үшін бұл жарамсыз. Теориялық тұрғыда, жоғары биіктіктен ұшырудың артықшылығы – тік қашықтықты қысқарту және ракета үшін атмосфераның сиректеу болуы. Дегенмен, ұшыру алаңының биіктігі ғарыш айлағының орналасуына маңызды фактор емес, себебі ұшыруға жұмсалатын дельта v-ның басым бөлігі қажетті көлденең орбиталық жылдамдыққа жетуге кетіп барады. Бірнеше шақырымдық биіктік артықшылығы көбінесе таулы жердегі тасымалдаудың логистикалық шығындарын ақтамайды. Көптеген ғарыш айлақтары бұрыннан бар әскери объектілерде орналасқан, мысалы, құрлық аралық баллистикалық зымырандарды сынақтан өткізу полигондары, олар ұшыру үшін физикалық тұрғыдан үнемі қолайлы бола бермейді. Ракета ұшыру алаңы, ракета катастрофалық ақаулыққа ұшыраған жағдайда, жақын тұратын адамдардың қауіпсіздігін қамтамасыз ету үшін ірі елді мекендерден мүмкіндігінше алыс салынады. Көп жағдайларда ұшыру алаңы ірі су көлеміне жақын орналасады, бұл құрылымдық бөліктердің халық тығыздығы жоғары аймақтарға түсіп қалмауын қамтамасыз етеді. Әдетте, ғарыш айлағының аумағы жеткілікті түрде үлкен болады, сонда ракета жарылған жағдайда, ол адам өміріне немесе жақын орналасқан ұшыру платформаларына қауіп келтірмейді. Суборбитальды туристік ғарыш саяхаттары үшін жоспарланған ғарыш айлақтары көбінесе қолданыстағы жергілікті инфрақұрылымды, соның ішінде ұшу-қону жолақтарын пайдаланады. Биіктіктен жергілікті пейзаж да ескерілуі тиіс фактор.

Ғарыш туризмі

Ғарыш туризмі индустриясы (жеке ғарыш компанияларының тізіміне қараңыз) әлемнің көптеген аймақтарындағы ғарыш айлақтарының назарында. Мысалы, Spaceport America, Нью-Мексико. Туристік сапарларға арналған ғарыш айлақтарын құру заңдық мәселелерді тудырады, және олар енді ғана қарастырыла бастады.

Жерден тыс

Ғарыш айлақтары Ай, Марс, Жерді айналатын орбита, Күн-Жер және Жер-Ай Лагранж нүктелері, сондай-ақ Күн жүйесінің басқа да жерлерінде құру ұсынылып келінді. Мысалы, Ай мен Марстағы адамдар тұратын бекеттер өзінің мәні бойынша ғарыш айлақтары болып табылады. Халықаралық Ғарыш Университетінің 2012 жылғы Ғарыш зерттеулер бағдарламасы Жерден басталып, Күн жүйесі бойынша кезең-кезеңмен кеңейтілетін ғарыш айлақтары желісінің экономикалық тиімділігін зерттеді, бұл жұмыс Ғарыштағы Операциялар және Қызмет Көрсету Инфрақұрылымы (OASIS) командалық жобасы аясында жүргізілді. Талдау нәтижесінде, төмен Жер орбитасына (LEO) "Node 1" ғарыш айлағы мен жанармай құю қызметтерін орналастыру коммерциялық тұрғыдан пайдалы болады және ұшыру құралына байланысты геосинхронды орбитаға тасымалдау құнын 44%-ға дейін төмендетуге мүмкіндік береді. Екінші кезеңде Ай бетіне "Node 2" ғарыш айлағы салынып, Ай мұзын өндіру және зымыран отынын "Node 1" айлағына жеткізу сияқты қызметтер ұсынылады. Бұл Ай бетіндегі қызметтерді дамытуға және ай кеңістігіне және одан тысқары қарай тасымалдау шығындарын одан әрі азайтуға септігін тиеді. Үшінші кезеңде Марс серігі Фобосқа "Node 3" ғарыш айлағы салынып, Марс бетіне қонбастан бұрын отынмен толықтыру және жабдықтау, сондай-ақ Марстан тысқары миссиялар мен Жерге қайта оралу мүмкіндігін қамтамасыз етеді. Отын өндіру мен құюдан басқа, ғарыш айлақтары желісі қуатты сақтау және тарату, ғарыш аппараттарын құрастыру және жөндеу, байланыс релесі, баспана, инфрақұрылымды салу және жалға беру, болашақта пайдалану үшін ғарыш аппараттарын сақтау және логистика сияқты қызметтерді де ұсынуы мүмкін.