From Wikipedia, the free encyclopedia
Lo vòl espaciau (var. vòl espacial) es lo movement d'un veïcul espaciau dins l'espaci. Es utilizat dins lo quadre de l'exploracion espaciala, per d'activitats comercialas (telecomunicacions, observacion meteorologicas, etc.), per d'activitats scientificas, e per d'activitats militaras (observacion de territòris estrangiers). Aparegut après la Segonda Guèrra Mondiala, es fondat sus l'utilizacion de fusadas destinadas a propulsar un objècte fins a de velocitats permetent sa mesa en orbita a l'entorn de la Tèrra ò d'un autre objècte dau Sistèma Solar. Aquò necessita lo mestritge dau lançament de l'objècte, de manòbras orbitalas per o dirigir e de tecnicas d'intrada atmosferica dins lo cas d'una recuperacion. Requièr tanben la construccion d'infrastructuras pesucas per construrre lei fusadas e assegurar lo contraròtle dei vòls e dei satellits en orbita.
L'idèa de viatjar dins l'espaci es relativament anciana dins la literatura. En Euròpa, venguèt populara après lei descubèrtas de Galileo Galilei (1564-1642). Divèrseis autors, coma Francis Godwin (1562-1633), Cyrano de Bergerac (1619-1655) ò Louis-Guillaume de Lafolie (1739-1780), prepausèron ansin de maquinas mai ò mens fantasistas per justificar aquelei viatges. Lo premier tractat teoric sus l'utilizacion vertadiera de fusadas es pus tardiu. Escrich per l'astronòm escocés William Leitch (1814-1864), foguèt publicat en 1861[1]. Puei, un autre trabalh important foguèt redigit per l'engenhaire rus Konstantin Tsiolkovski (1857-1933) en 1903[2].
A partir de 1919, lo fisician estatsunidenc Robert Goddard (1882-1945) concebèt lei premiers prototipes de fusada[3]. Aquò menèt a l'invencion deis ergòus liquids en 1926. Demostrèt tanben la possibilitat de far foncionar un motor fusada dins l'espaci e realizèt lo premier vòl de fusada estabilizada per giroscòpi en 1932. Pasmens, sei trabalhs foguèron pas prés au seriós. Lo desvolopament dei fusadas modèrnes comencèt donc en Alemanha durant l'entre doas guèrras. D'efiech, privada d'aviacion militara per lo tractat de Versalhas, l'armada alemanda s'interessèt a aquela tecnologia per se dotar d'un mejan de bombardament. L'engenhaire Wernher von Braun (1912-1977) es la figura principala d'aqueu programa[4]. Sei realizacions principalas foguèron lei missils V1 e V2.
Après 1945, la corsa ais armaments nuclears sostenguèt la corsa a l'espaci car la recèrca sus lei fusadas espacialas avián d'aplicacions ben concrètas dins lo domeni dei missils intercontinentaus. En 1957, aguèt ansin la premiera mesa en orbita d'un satellit artificiau, Sputnik 1, per lei Sovietics. Quatre ans pus tard, l'Union Sovietica obtenguèt un autre succès resclantissent amb lo premier vòl abitant de Iurii Gagarin (1934-1968)[5]. En reaccion, leis Estatsunidencs creèron lo programa Apollo que permetèt la premiera mission lunara en 1969[6]. Dins leis ans 1970, la NASA agantèt son apogèu amb de missions Apollo mai e mai ambiciosas e lo lançament dei missions Voyager que permetèron la premiera exploracion dei planetas gigantas dau Sistèma Solar. En parallèl, lei Sovietics desvolopèron lei premiereis estacions espacialas[7]. Pasmens, l'interès e la competicion interestatalas demeniguèron après aqueu periòde e lei budgets foguèron reduchs. Lei missions espacialas son ansin mens frequentas, mai de succès importants foguèron enregistrats coma la mesa en orbita dau telescòpi espaciau Hubble[8], la construccion de l'Estacion Espaciala Internacionala[9] ò l'exploracion de la superficia de Mart per de rovers[10][11].
Un lançaire es una fusada capabla de plaçar una carga en orbita a l'entorn de la Tèrra ò de la mandar vèrs l'espaci interplanetari. Per aquò, un lançaire deu portar a la carga l'energia necessària per li permetre d'agantar una velocitat orizontala de 8 km/h e una zòna au dessüs dei jaç dens de l'atmosfèra terrèstra (au mens de 200 km d'altitud). Per respòndre a aqueu besonh, fòrça lançaires son estats concebuts en foncion de la massa de la carga, de l'orbita visada e dei tecnologias disponiblas. Se destrian ansin lei lançaires leugiers capables de plaçar 2 tonas en orbita bassa (Vega), lei lançaires mejans capables d'i plaçar 2 a 20 tonas (Soioz), lei lançaires pesucs capables d'i plaçar de 20 a 50 tonas (Ariane 5) e lei lançaires superpesucs capables d'i plaçar de cargas encara mai importantas (Saturn V). Son utilizacion es limitada per un còst important que se situa generalament entre 10 milions d'èuros per un lançaire leugier e 200 milions d'èuros per un lançaire pesuc. Per o redurre, divèrsei constructors an desvolopat de lançaires parcialament ò totalament reütilizables.
La motorizacion es un element centrau dau lançaire. Es basicament formada de sèrvas de carburant e de comburant, de conduchs permetent lo movement d'aquelei substàncias, d'un motor e de tuvièras permetent d'orientar la possada dins la bòna direccion. Lei fusadas primitivas utilizan generalament un motor d'aviacion melhorat que consuma de querosèn. Aquò es simple per de lançaires leugiers, mai permet pas de concebre aisament de lançaires pus importants car aquelei motors produson pas una poissança sufisenta. Per de lançaires pus pesucs, la solucion pus frequenta es l'utilizacion d'ergòus ò de propergòus que permèton d'obtenir de rendements pus importants. Pasmens, fòrça ergòus son de substàncias fòrça toxicas[12]. Per lei lançaires pus pesucs, s'utilizan de motors utilizant de diidrogèn e de dioxigèn liquid. La reaccion permet de liberar de quantitats considerablas d'energia, mai l'estocatge d'aquelei compausats es fòrça complèxe[13]. Enfin, per facilitar la propulsion, lei lançaires pus importants son generalament constituits de plusors nivèus dotats d'un motor pròpri. Après l'agotament dei resèrvas de carburant d'un nivèu, un sistèma de separacion permet de largar la partida venguda inutila per aleujar la massa de propulsar.
.jpg)
Un satellit d'aplicacion es un satellit artificiau plaçat en orbita a l'entorn de la Tèrra e qu'assegura una foncion tecnica donada (meteorologia, telecomunicacions, observacion, etc.). Dempuei l'aparicion dei satellits a la fin deis ans 1950, lo nombre e lei tipes de satellits d'aplicacion son en aumentacion constanta. Constituïsson actualament la màger part deis objèctes plaçats en orbita per l'èsser uman. Lei pus frequents son destinats a d'usatges civius ò militars, mai i a tanben de satellits scientifics destinats a de missions d'observacion de la Tèrra ò de l'espaci. Lei pus rars son leis estacions espacialas que son de laboratòris en orbita que permèton d'estudiar de fenomèns fisics, quimics e biologics en apesantor. De vaissèus cargos espaciaus son estats concebuts per avitalhar aqueleis estacions.
.jpg)
Lei sondas espacialas son de veïculs espaciaus dedicats a d'objectius scientifics. Una partida son de satellits d'aplicacion situats a l'entorn de la Tèrra. Pasmens, d'autrei son de missions mandadas vèrs un autre objècte dau Sistèma Solar (Soleu, planetas, asteroïdes, etc.). Dins aqueu cas, lei sondas pòdon èsser plaçadas en orbita a l'entorn d'aqueleis objèctes e èsser plaçadas sus de trajectòria de subrevòl. Aquelei veïculs espaciaus son rars, mai pòdon venir famós car son sovent a l'origina de descubèrtas importantas (Pioneer 10, Voyager 1 e 2, etc.).
Que que siegue sa natura, un veïcul espaciau es generalament compausat d'un ensemble similar de sistèmas :
La preséncia d'èssers umans dins un veïcul espaciau es un aspècte major dau vòl. D'efiech, necessita de sistèmas de subrevida per mantenir una atmosfèra respirabla, estocar d'aiga e de viures, reciclar lei gas, protegir l'equipatge còntra lei radiacions solaras, un sistèma d'intrada dins l'atmosfèra, etc. Aqueleis elements son de constrenchas importantas per lei conceptors. Lo vòl abitat es donc rar e limitat a de missions scientificas que pòdon pas èsser automatizadas. Lei vòls non abitats forman donc la màger part dei veïculs espaciaus. Lo nivèu d'autonòmia dei veïculs non abitats es variable e va d'aparelhs telecomandats dempuei la Tèrra a de robòts capables d'executar un programa d'un biais automatic.
Un vòl suborbitau es un vòl espaciau d'un veïcul espaciau se desplaçant dins l'espaci a una velocitat suborbitala, valent a dire inferiora a la velocitat necessària per o mantenir en orbita. Lo limit de l'espaci es generalament fixat au limit de Kármán que se situa a 100 km d'altitud. Correspònd a la zòna onte leis aeronaus foncionant amb de comandas aerodinamicas pèrdon definitivament sa fòrça portaira[14]. Es reconegut per la Fondacion Aeronautica Internacionala. Pasmens, aqueu limit es pas acceptat per leis Estats Units qu'utilizan en plaça un limit situat a 50 milas (80,5 km).
Lei vòls suborbitaus aguèron una gròssa importància au començament de la conquista de l'espaci. Dempuei aqueu periòde, son mai que mai estudiats per lei militars dins lo quadre de recèrcas sus lo tir de missils. Pasmens, podrián trobar una importància novèla amb l'anóncia de projèctes de desvolopament d'aeronaus suborbitaus.
Un vòl orbitau es un vòl espaciau onte lo veïcul espaciau es plaçat en orbita a l'entorn d'un objècte celestiau. Per aquò, lo veïcul deu agantar una velocitat laterala e una altitud sufisentas. Tres orbitas principalas an un ròtle centrau : l'orbita terrèstra bassa entre 300 e 2 000 km, l'orbita terrèstra mejana entre 2 000 e 35 786 km (mai que mai vèrs 20 000 km) e l'orbita geoestacionària a 35 786 km. D'efiech, permèton la mesa en òbra de la màger part dei satellits artificiaus actuaus.
Un vòl interplanetari designa lo viatge d'un engenh espaciau entre doas planetas au sen d'un meteis sistèma planetari. Es aparegut au començament deis ans 1960 amb lei premierei missions d'exploracion dau Sistèma Solar. Aquò necessita de quantitats d'energia importantas per propulsar lo veïcul en direccion de l'objècte visat. Per la redurre, diferentei manòbras orbitalas pòdon èsser mesas en plaça coma l'assisténcia gravitacionala. Aquò permet tanben de demenir lei quantitats de carburant necessàrias per cumplir la mission. De recèrcas regardan egalament lei motors per aumentar lor rendement. Per exemple, aquò menèt au desvolopament dau motor ionic.
Lei concèptes de vòl interstellar e de vòl intergalactic designan de viatges espaciaus sus de distàncias considerablas per passar d'un sistèma estellar a un autre ò d'un sistèma galactic a un autre. Pasmens, a l'ora d'ara, aquelei vòls regardan mai que mai la sciéncia ficcion. D'efiech, lei tecnologias e realizacions actualas permèton pas de realizar aqueu tipe de vòl dins de relambis compatibles amb l'existéncia umana. Per exemple, la sonda Voyager 1, que se situa a 100 ua, se desplaça a la velocitat de 3,6 ua/an. A aqueu ritme, la durada d'un viatge fins a Proxima Centauri, l'estela pus pròcha dau Soleu, durariá aperaquí 74 000 ans.
Au començament dau sègle XXI, lei fusadas èran encara lo mejan unic permetent de mandar un objècte dins l'espaci. Leis autrei sistèmas imaginats son encara a l'estat d'idèa (ascensor espaciau, etc.). La fasa de lançament correspònd a una etapa d'acceleracion fòrta destinada a quitar lei jaç dens de l'atmosfèra terrèstra e a agantar un ponch particular de l'orbita terrèstra. En foncion dei particularitats d'aqueu ponch, pòu èsser necessari d'esperar una configuracion orbitala precisa per realizar lo lançament. Aqueu relambi es sistematic per lei tirs interplanetaris car lei manòbras orbitalas caracteristicas d'aquelei vòls requièron d'arribar au nivèu d'una autra planeta a un moment ben definit[15]. Per lei tirs suborbitaus, lei restriccions son mens importantas, especialament per lei missils nuclears que son capables d'operar dins totei lei condicions.
L'astrodinamica es la disciplina scientifica e tecnica qu'estúdia la trajectòria dei veïculs espaciaus. Aquò intègra lei besonhs dau lançament e dei manòbras ulterioras. Au començament dau sègle XXI, la propulsion motorizada e l'assisténcia gravitacionala èran lei dos mejans mestrejats per provesir l'energia necessària a aqueleis operacions.
L'astrodinamica estúdia fòrça leis orbitas e lei manòbras permetent de passar d'una orbita a una autra. D'efiech, lei trajectòrias orbitalas an abòrd d'avantatges a respècte dei camins dirèctes. Premier, necessitan mens d'energia e donc mens de carburant car la propulsion pòu èsser realizada ai moments mens energivòrs de l'orbita. Per exemple, per alunchar un satellit en orbita a l'entorn de la Tèrra, una pichona acceleracion a l'afèli permet d'obtenir de resultats importants amb una pichona quantitat de carburant. Au contrari, un camin dirècte necessita una acceleracion importanta dins d'endrechs desfavorables. Lei trajectòrias orbitalas permèton egalament de passar mai d'un còp dins una configuracion orbitala favorabla per realizar una manòbra. Aquò aumenta la durada dei fenèstres de tir. Lo temps passat en orbita permet tanben de repausar l'equipatge ò la còla encargada de dirigir lo vòl dempuei la Tèrra e de realizar de verificacion sus lo bòn foncionament dau veïcul. Lei tirs dirèctes son donc fòrça rars.
Per lei missions interplanetàrias, l'astrodinamica permet d'estudiar leis efiechs de la gravitacion d'autreis objèctes sus lo veïcul. D'efiech, en foncion de la posicion dau veïcul e de l'objècte, es possible de realizar d'orbitas permetent d'accelerar ò d'alentir lo veïcul en utilizant una quantitat minimala de carburant per se plaçar sus la trajectòria permetent d'obtenir la velocitat desirada.
L'intrada atmosferica es la fasa de penetracion d'un veïcul espaciau dins l'atmosfèra d'un objècte celestiau, generalament dins l'atmosfèra terrèstra. Es una etapa complèxa car lo veïcul arriba amb una velocitat importanta, generalament compresa entre 4 e 47 km/s[16][17]. Se la trajectòria es pas adaptada, lo veïcul pòu rebombir sus lei jaç de gas e èsser ejectat dins l'espaci[18]. Un còp l'intrada començada, lo veïcul es somés a de fòrças de fretament que congrean de constrenchas mecanicas e termicas susceptiblas d'o dislocar ò d'o vaporizar. D'efiech, la fàcia pus expausada de l'objècte pòu agantar una temperatura de 2 000 K[19]. Aquò necessita donc d'adaptar l'estructura dau veïcul e d'integrar de bloquiers termics per resistir a la calor. En certanei cas, especialament dins l'atmosfèra de Mart que contèn de quantitats importantas de poussa, fau tanben protegir lo veïcul còntra l'abrasion entraïnada per de particulas solidas.
L'aterrage d'un veïcul necessita d'alentir lo veïcul per li permetre d'arribar a la superficia amb una velocitat relativament febla. La preséncia d'una atmosfèra facilita sovent la manòbra car lei fretaments reduson rapidament sa velocitat. De mai, es sovent possible d'utilizar un paracasuda. Se l'objècte visat a pas d'atmosfèra, l'aterrage es una operacion pus complèxa que demanda d'utilizar la propulsion per dirigir lo veïcul vèrs la superficia en mestrejant sa velocitat. Segon lei cas, de mejans suplementaris pòdon èsser utilizats. Per exemple, de sondas son de còps equipadas de coissins per amortir un tuert tròp important. Fau tanben adaptar lo veïcul a la natura de la superficia. Per exemple, un mejan permetent de flotejar es indispensable per aterrir sus un ocean.
La recuperacion dau veïcul regarda mai que mai leis objèctes aguent aterrat a la superficia de la Tèrra. L'excepcion pus famosa es lo cas de la sonda lunara Surveyor 3 que foguèt estudiada per leis astronautas de la mission Apollo 14. L'objectiu de la recuperacion es de trobar rapidament lo veïcul. Per aquò, quand es possible, un luòc d'aterratge desgatjat es privilegiat (ocean, estèpa, etc.). Lo veïcul es dotat d'un mejan de comunicacion per seguir sa trajectòria e un grop d'intervencion es preparat per intervenir (naviris, elicoptèrs, etc.). Leis equipatges umans dispausan pereu de racions e, de còps, d'armas per se protegir còntra leis animaus fèrs.
Lo vòl espaciau requièr generalament un ensemble d'infrastructuras costosas. Lei pus importantas son un airau de lançament e un centre de contraròtle de mission. Son frequentament completadas per d'autreis estructuras coma un centre de fabricacion, un site d'estocatge, de laboratòris de desvolopament, d'observatòris, etc. Per lei missions espacialas necessitant una mesa en orbita dau veïcul tirat, la màger part d'aqueleis infrastructuras son concentradas au sen d'un espaciopòrt. Per assegurar la seguretat dei populacions vesinas en cas d'accident, limitar la pollucion sonòra e complicar l'intrada d'espions, leis espaciopòrts son sovent installadas dins d'endrechs pauc poblats (estèpa d'Asia Centrala per Baikonor, paluns de Florida per lo Centre Espaciau Kennedy, etc.). Son en relacion amb d'estacions de seguit dei veïculs espaciaus dispersats sus la planeta.
Per lei tirs militars, sovent suborbitaus, leis infrastructuras necessàrias son similaras. Pasmens, son organizadas per facilitar sa proteccion còntra leis incursions enemigas tot en gardant un nivèu de concentracion permetent au cap d'exercir son comandament. Lei missils son donc sovent enterrats dins de silos au sen de complèxes sosterranhs liats entre elei per de tunèus. En revènge, leis installacions de contraròtle e de deteccion son situadas a una certana distància per complicar sa destruccion. Per exemple, en França, la basa de tir dei missils nuclears dau plan d'Aubion ocupava una superficia de 406 ectaras per solament 18 missils actius.
Lo vòl espaciau es indispensable a la mesa en òbra de satellits d'observacion, de telecomunicacions e de navegacion, de sondas espacialas d'exploracion dau Sistèma Solar e de vaissèus d'avitalhament deis estacions espacialas. Pus rarament, de fusadas son utilizadas per menar de toristas dins l'espaci. D'assais an tanben mostrat la possibilitat de desviar la trajectòria d'un asteroïde susceptible de percutir la Tèrra. Dempuei la Segonda Guèrra Mondiala, lo desvolopament d'aqueleis activitats es mai que mai menat per d'institucions ò d'agéncias estatalas (fòrças armadas, agéncias espacialas, etc.). Pasmens, dempuei leis ans 2010, d'actors privats prènon una plaça mai e mai importanta dins lo sector.
Seamless Wikipedia browsing. On steroids.
Every time you click a link to Wikipedia, Wiktionary or Wikiquote in your browser's search results, it will show the modern Wikiwand interface.
Wikiwand extension is a five stars, simple, with minimum permission required to keep your browsing private, safe and transparent.
