Prostorové setkání

Prostor setkání v kosmonautice , je schůzka organizována v prostoru mezi kosmické lodi , nebo mezi kosmickou lodí a nebeského objektu relativní rychlostí nulové nebo velmi nízké. Pokud se jedná o setkání mezi dvěma kosmickými loděmi s lidskou posádkou a dokují se navzájem, může dojít ke komunikaci mezi tlakovými prostory, což vyžaduje dostupnost „uzavřeného systému přechodové komory.

Vesmírné setkání vyžaduje provedení složitých manévrů, které je nutné dokončit v minimálním čase, aniž by došlo k nadměrné spotřebě rezervy pohonných hmot, které jsou stále k dispozici. Úspěch setkání na oběžné dráze závisí zejména na volbě startovacího okna pro „stíhací“ plavidlo, které umožňuje jeho umístění v orbitální rovině blízko jeho cíle, a velmi přesným výpočtem poloh a rychlostí letadla. dvě plavidla. Vývoj techniky orbitálního setkávání probíhá v rámci programu Gemini . Cílem je umožnit uskutečnění setkání na oběžné dráze Měsíce, které je nezbytné pro úspěch misí programu Apollo .

První vesmírné setkání se konalo dne 15. prosince 1965astronaut Walter M. Schirra , velitel Gemini 6 , s kosmickou lodí Gemini 7 . Po tomto datu představovalo setkání a kotviště pro Američany rozhodující fázi expedic na Měsíc (mise Apollo , 1969–1972). A od 70. let jsou pravidelně prováděny jako součást tankování nebo odlehčovacích operací pro posádky vesmírných stanic . Zatímco Sověti upřednostňovali automatické setkávání použitelné pro bezpilotní plavidla, NASA dala odpovědnost posádkám.

Od roku 2011 je Čína třetím státem, který organizuje setkání a kotviště s vesmírnými stanicemi.

Historický

Krátce po prvním letu člověka do vesmíru v režii Jurije Gagarina12. dubna 1961Vedoucí a inženýři dvou kosmických mocností té doby, Sovětského svazu a Spojených států , poznamenávají, že uskutečnění ambiciózního vesmírného programu vyžaduje zvládnutí technik umožňujících přistání dvou kosmických lodí k sobě. Tato technika se stává obzvláště důležitou pro americkou kosmickou agenturu NASA , když se přihlásíListopad 1962pro řešení setkání na měsíční oběžné dráze pro jeho program Apollo . V tomto scénáři dva ze tří členů posádky sestoupí na měsíční půdu ve specializované lodi, lunárním modulu Apollo , a poté, co je jejich mise dokončena, vrátí se na oběžnou dráhu na palubě téhož modulu, aby kotvili s hlavní lodí na konci vesmírného manévru . Agentura toto řešení neochotně přijala, protože posádku bylo možné odsoudit v případě chybných manévrů, vzhledem k malému množství pohonných látek, které byly k dispozici pro jmenování. Po tomto rozhodnutí byl zahájen program Gemini, jehož cílem bylo vyvinout techniky vesmírného setkávání.

První testy

V roce 1962, poté v roce 1963, Sovětský svaz vypustil téměř současně dvojici kosmických lodí Vostok 3 a 4 a poté Vostok 5 a 6 . Oba odpalovací zařízení fungují perfektně a obě lodě sledují téměř stejnou oběžnou dráhu, která jim umožňuje dosáhnout vzdálenosti 5 nebo 6,5  km od sebe. Toto ještě není schůzka ve skutečném prostoru, protože obě lodě nemají žádnou manévrovací kapacitu a jejich spojování je výsledkem pouze dokonalé synchronizace těchto dvou startů.

Americká kosmická loď Gemini má pohonný systém pro manévrování ve vesmíru. Takže23. březnaBěhem letu Gemini 3 se Virgil Grissom stal prvním mužem, který provedl změnu oběžné dráhy. The3. června, pokusí se jeho kolega James McDivitt na palubě Gemini 4 o první manévr vesmírného setkání. Pomocí svých raketových motorů se snaží dostat co nejblíže k nejvyššímu stupni rakety Titan II, který ho krátce předtím postavil na oběžnou dráhu. Bez úspěchu.

The 21. srpnaAstronauti Gemini 5 se pokoušejí o podobnou operaci. Po dvou hodinách letu vysunuli ze zadní části lodi malé zařízení vysílající rádiové signály, „REP“. Gordon Cooper se pokouší zahájit schůzku, ale pokles tlaku v jednom z palivových článků ho donutí zrušit manévr.

Tehdejší astronauti byli rekrutováni z řad zkušených zkušebních pilotů, ale McDivitt a Cooper používali reflexy svých pilotů, zatímco techniky pilotování letadel nebyly přizpůsobeny pravidlům vesmírné mechaniky . To je důvod, proč nikdo z nich nedokáže dosáhnout svého cíle.

První schůzka

První vesmírná schůzka je opět zmeškaná. The25. října 1965, jako cíl kosmické lodi Gemini 6 má být použita raketa Agena , kterou obsluhují Walter Schirra a Thomas Stafford a která má být vypuštěna brzy po ní. Letový plán stanoví nejen termín, ale také uložení . Agena ale exploduje šest minut po startu a mise Gemini 6 je odložena. The4. prosince, než mohla vzlétnout kvůli novému technickému incidentu, letí Gemini 7 do vesmíru s Frankem Bormanem a Jamesem Lovellem na palubě. Odjíždějí na dlouhý let: dva týdny. A konečně to bylo 15., kdy Schirra a Stafford vzlétli ve svém tahu s posláním dostat se co nejblíže ke svým kolegům.

Schirrovi se podařilo přiblížit se k Gemini 6 do 30  cm od Gemini 7 a dvacet minut zůstávají obě kosmické lodě ve formaci při zachování této vzdálenosti. Později řekl: „Někdo mi řekl ... pokud se přiblížíte k 5  km , bude to setkání. Ale to je jen začátek práce! Setkání je úspěšné, pouze když je relativní posun obou vozidel nulový a vzdálenost mezi těmito dvěma vozidly byla snížena na méně než 40 metrů. Jakmile je tento cíl splněn, je setkávací manévr jednoduchou záležitostí udržení vaší pozice: můžete si hrát se vzdáleností, jako byste byli v automobilu, letadle nebo na skateboardu. "

Po této misi a po vyloučení vzácného incidentu budou po celém vesmírném setkání následovat kotviště . Výjimka však vÚnora 1995 : místo setkání mezi americkým raketoplánem Discovery a sovětskou orbitální stanicí Mir (mise STS-63 ).

První kotviště

The 16. března 1966„ Neil Armstrong poprvé úspěšně ukotvil dvě plavidla ve vesmíru tím, že ukotvil svou kosmickou loď Gemini 8 na fázi rakety Agena 8, která byla vypuštěna krátce předtím. Další kotviště jsou úspěšně dokončena v období od července doListopadu 1966( Gemini lety 1012 ).

The 30. října 1967, Sověti dosáhli úspěchu prvního setkání a prvního spojení dvou bezpilotních kosmických lodí Cosmos 186 a Cosmos 188 .

Byl proveden pokus o jejich první pokus o ruční kotvení Října 1968by Gueorgui Beregovoi palubě Sojuzu 3 , ale to nedokáže připojit k bezpilotní loď Sojuz 2 . Přibližil se k 30  cm, než se vzdal ze strachu, že by mu při manévrech do Země došel palivo. Konečně je to Sojuz 4 a 5, který16. ledna 1969, uspět v kotvení, po kterém se uskuteční přenos posádky vesmírným chodcem .

v Květen 1969Astronauti Apolla 10 úspěšně dokončili první setkání a první ukotvení na oběžné dráze Měsíce. Úspěch jejich mise dal zelenou prvnímu přistání člověka na Měsíci, o dva měsíce později (mise Apollo 11 ).

První setkání dvou kosmických lodí patřících ke dvěma různým národům se koná dne 17. června 1975mezi kosmickou lodí Apollo a kosmickou lodí Sojuz (projekt Apollo-Sojuz ).

První dokování zahrnující více než dvě plavidla se uskutečnilo v lednu 1978, kdy Sojuz 27 dosáhl vesmírné stanice Saljut 6 , ke které byl Sojuz 26 připojen po dobu jednoho měsíce.

Metody orbitální schůzky

Setkání na oběžné dráze mezi dvěma plavidly je omezeno pravidly orbitální mechaniky. Jeho vývoj je složitý a vyžaduje jak čas, tak množství pohonných hmot, které mohou rychle překročit dostupné rezervy, pokud nejsou manévry prováděny s velkou přesností. Bylo vyvinuto několik technik.

Orbitální mechanika

Orbitální setkávací manévr zahrnuje dvě plavidla: pronásledovanou loď, která obecně stěží manévruje, a stíhací loď, která musí změnit svoji oběžnou dráhu, aby se k pronásledované lodi připojila. Pohyby na oběžné dráze nepodléhají stejným zákonům jako na povrchu Země: orbitální mechanika ukládá několik omezení:

Pokrok při orbitálním jmenování

Orbitální schůzka probíhá v několika fázích:

Poznámky a odkazy

  1. Francouzské právo: vyhláška ze dne 20. února 1995 o terminologii kosmických věd a technik.
  2. (in) Doug Ward, „  Oral History Transcript, James A. McDivitt  “ , Elk Lake, Michigan, Lyndon B. Johnson Space Center ,29. června 1999(zpřístupněno 27. ledna 2011 )
  3. (in) „  The Visitors  “ , Na ramenou titánů , NASA (přístup 27. ledna 2011 )
  4. (in) „  Cosmos 186  “ , hlavní katalog NSSDC NSSDC ID: 1967-105A , NASA (zpřístupněno 27. ledna 2011 )
  5. (in) Frank O'Brien , „  The Apollo Flight Journal  “ v letovém deníku Apollo , NASA , od roku 1995 do roku 2017 (přístup k 28. dubnu 2018 )

Podívejte se také

Související články

externí odkazy

<img src="https://fr.wikipedia.org/wiki/Special:CentralAutoLogin/start?type=1x1" alt="" title="" width="1" height="1" style="border: none; position: absolute;">