Voo espacial

Na Galipedia, a Wikipedia en galego.
Este é un dos 1000 artigos que toda Wikipedia debería ter.
Lanzamento da primeira misión do transbordador espacial

O voo espacial é o acto de viaxar polo espazo exterior. O voo espacial pode relizarse con naves espaciais que poden ser tripuladas ou non. Exemplos de naves tripuladas poden ser as do programa ruso Soyuz ou as do Space Shuttle estadounidense, ademais da Estación Espacial Internacional. Exemplos de voos non tripulados son as sondas espaciais que saen da órbita terrestre ou os satélites que orbitan a Terra, como os de comunicación ou meteorolóxicos. Estes poden operar por control telerrobótico ou ser totalmente autónomos.

O voo espacial úsase na exploración do espazo e en actividades comerciais, como poden ser o turismo espacial e as comunicacións por satélite. Outros usos non comerciais deste tipo de voos son os observatorios espaciais, os satélites de recoñecemento ou outros satélites de observación terrestre.

Un voo espacial típico comeza co lanzamento dun foguete, que proporciona o impulso inicial para superar o forza da gravidade e separa á nave espacial da superficie da Terra. Unha vez no espazo, o movemento dunha nave, tanto se é propulsada como se non, está cubarto por unha área de estudio chamada astrodinámica. Moitas naves permanecen no espazo indefinidamente, outras desintégranse durante a reentrada na atmosfera, e o resto poden alcanzar as supervicies dun planeta ou un satélite aterrando ou impactando sobre eles.

Historia[editar | editar a fonte]

A primeira proposta teórica dunha viaxe espacial usando foguetes foi publicada polo astrónomo e matemático escocés William Leitch, nun ensaio de 1861 titulado "A Journey Through Space" (Unha viaxe a través do espazo).[1] Máis coñecido é o traballo de Konstantin Tsiolkovskii "Исследование мировых пространств реактивными приборами" (A exploración do espazo cósmico por medio de dispositivos de reacción), publicado no ano 1903, aínda que este traballo teórico non foi moi influente fóra de Rusia.

O voo espacial converteuse nunha posibilidade da enxeñería co artigo de Robert H. Goddard publicado en 1919 "Un método de acadar altitudes extremas", onde a súa aplicación da tobeira Laval a foguetes de combustible líquido proporcionou suficiente potencia para facer posible a viaxe interplanetaria. Tamén probou no laboratorio que os foguetes poderían traballar no baleiro do espazo; non todos os científicos da época pensaban que o farían. Porén, o seu traballo non foi tomado en serio polo público. O seu intento de conseguir un contrato co exército para unha arma propulsada por foguetes na Primeira Guerra Mundial esvaeceuse polo armisticio con Alemaña o 11 de novembro de 1918.

Este artigo foi moi influente para Hermann Oberth, que á súa vez influnciou a Wernher von Braun, dúas das figuras claves no voo espacial. Von Braun sería o primeiro en producir foguetes modernos e armas guiadas, empregadas por Adolf Hitler. O primeiro foguete en acadar o espazo, chegando a unha altura de 100 quilómetros, foi o V-2 de von Braun, nun voo de proba en xuño de 1944.[2]

O 4 de outubro de 1957, a Unión Soviética lanzou o Sputnik 1, que sería o primeiro satélite artificial en orbitar a Terra. O primeiro voo tripulado por un home sería o Vostok 1, lanzado o 12 de abril de 1961 co cosmonauta soviético Yuri Gagarin no seu interior, facendo unha órbita ao redor do noso planeta. Os principais encargados da misión Vostok 1 do programa espacial soviético Vostok 1 foron os científicos Sergey Korolyov e Kerim Kerimov.

Os foguetes seguen sendo actualmente o único medio práctico de chegar ao espazo. Outras tecnoloxías de lanzamento non baseadas en foguetes, como os scramjets, aínda están moi lonxe da velocidade orbital.

Fases do voo espacial[editar | editar a fonte]

Lanzamento[editar | editar a fonte]

O lanzamento enténdese como a serie de operacións precisas para levar un foguete dunha posición estática a unha de voo dinámico, para conseguir a dirección e velocidade precisa para a súa misión. O lanzamento dun foguete para un voo espacial adoita a realizarse nun porto espacial (cosmódromo), que pode estar equipado con complexos e plataformas para lanzamentos verticais de foguetes, e pistas para os despegues e aterraxes para avións de transporte e naves equipadas con ás. Os portos espaciais están situados lonxe de zonas habitadas, por motivos de seguridade e polo ruído que xeneran os despegues. Esta operación trátase da fase máis delicada do voo espacial.

Un lanzamento normalmente vese restrinxido ás chamadas fiestras de lanzamento, que son os momentos máis axeitados para realizar un voo espacial. Estas fiestras dependen da posición dos corpos celestes e das órbitas con respecto ao lugar do lanzamento. A maior influenca adoita a ser a propia rotación da Terra. Unha vez lanzada a nave espacial, as órbitas normalmente están localizadas en planos relativamente constantes cun ángulo fixo con respecto ao eixo da Terra, e esta xira dentro desa órbita.

Alcanzando o espazo[editar | editar a fonte]

A definición máis común de espazo exterior é o que está máis alá da liña Kármán, que se atopa a 100 sobre a superficie da Terra (os Estados Unidos ás veces o definen como o que está por riba dos 50 km).

Na actualidade os foguetes son o único medio práctico de alcanzar o espazo. Os avións con motores convencionais non poden chegar debido á falta de osíxeno. Os motores dos foguetes expulsan propergol para conseguir un impulso que xera a suficiente delta-v (cambio na velocidade) para alcanzar a órbita.

Abandonando a órbita[editar | editar a fonte]

Acadar unha órbita pechada non é esencial nos viaxes interplanetarios e lunares. Os primeiros vehículos espaciais rusos acadaron con éxito alturas moi altas sen entrar en órbita. A NASA considerou lanzar as misións Apollo directamente en traxectorias lunares pero adoptou a estratexia de primeiro entrar en órbita temporalmente, nas chamadas órbitas de estacionamento, e despois dirixirse cara a Lúa. Isto precisaba combustible adicional porque o tempo que estivesen en órbita debían estalo a unha altura suficientemente alta para evitar a reentrada.

Porén, o uso dunha órbita de estacionamento simplificou enormemente os plans da misión Apollo de varias formas importantes. Ampliáronse sustancialmente as fiestras de lanzamento admisibles, incrementando a posibilidade dun lanzamento exitoso a pesar de problemas técnicos menores durante a conta atrás. A órbita de aparcamento era unha "meseta de misión" estable que lle daba á tripulación e os controladores varias horas para comprobar a fondo a nave espacial tras as tensións do lanzamento e antes de facer o longo voo cara a Lúa; a tripulación podería regresar rapidamente á Terra. se fose preciso, ou podería realizarse unha misión alternativa na órbita terrestre. A órbita de aparcamento tamén permitía traxectorias transluares que evitasen as partes máis densas do cinto de Van Allen.

As misións Apollo missions minimizaron a penalización no rendemento da órbita de estacionamento mantendo a súa altitude tan baixa como lle era posible. Por exemplo, o Apollo 15 usou unha órbita inusualmente baixa (incluso para os Apollo) de 92,5 por 91.5 millas mariñas (171 km por 169 km) onde había unha resistencia atmosférica significativa. Pero foi parcialmente superada grazas á achega continua de hidróxeno da terceira etapa do Saturno V, e foi en calquera caso tolerable para a curta estancia.

As misións robóticas non precisan a posibilidade de abortar ou minimizar a radiación, e debido a que os lanzadores modernos atopan rutinariamente fiestras de lanzamento "instantáneas", as sondas espaciais cara a Lúa e outros planetas xeralmente usan inxección directa para maximizar o rendemento. Aínda que algunhas poden deslizarse brevemente durante a secuencia de lanzamento, non completan unha ou máis órbitas de aparcamento completas antes de dirixirse a unha traxectoria de escape da Terra.

Hai que destacar que a velocidade de escape dun corpo celestial disminúe coa altitude sobre ese corpo. Porén, é máis eficiente en termos de combustible para unha nave queimar ese combustible o máis preto do chan posible.[3] Este é outro xeito de explicar a penalización de rendemento asociada co establecemento do perixeo seguro nunha órbita de estacionamento.

Os plans para futuras misións interplanetarias con naves tripuladas adoitan a incluír a montaxe final do vehículo na órbita terrestre, como o proxecto Orion da NASA e o tándem ruso Kliper/Parom.

Astrodinámica[editar | editar a fonte]

A astrodinámica é o estudo de traxectorias de naves espaciais, particularmente aquelas relacionadas a efectos gravitacionais e de propulsión. A astrodinámica permiten a unha nave chegar ao seu destino no momento axeitado sen un excesivo uso de propelente. Pode necesitarse un sistema de manobra orbitalpara manter ou cambiar órbitas.

Os métodos de propulsión orbital sen foguetes inclúen velas solares, velas magnéticas, sistemas magnéticos de burbullas de plasma, e o uso de efectos de honda gravitacional.

Notas[editar | editar a fonte]

  1. Leitch, William. Google Books, ed. "God's Glory in the Heavens". 
  2. Reuter, C. "The V2 and the German, Russian and American Rocket Program". Consultado o 16 de novembro de 2016. 
  3. Department of Physics: University of Illinois at Urbana-Champaign (ed.). "Escape Velocity of Earth". Consultado o 16 de novembro de 2016. 

Véxase tamén[editar | editar a fonte]

Commons
Wikimedia Commons ten máis contidos multimedia na categoría: Voo espacial Modificar a ligazón no Wikidata

Ligazóns externas[editar | editar a fonte]