Kosmoflugo

Raketo fluganta al la Internacia Kosmostacio

Kosmoflugo estas flugo en aŭ tra kosmo. Kosmoflugo povas okazi per kosmoŝipo, kun aŭ sen homoj surŝipe.

Ekzemploj de homa kosmoflugo inkluzivas la rusan programon Sojuz, la usonan programon Space Shuttle, kaj la daŭrantan Internacian Kosmostacion. Ekzemploj de senhoma kosmoflugado inkludas kosmosondilojn, kiuj forlasas teran orbiton, kaj ankaŭ satelitoj en orbito ĉirkaŭ la tero, ekzemple komunikaj satelitoj. Tiuj funkcias per teleregado aŭ estas plene aŭtonomaj.

Motivoj de kosmoflugado

La motivoj por komenci kosmoveturadon meze de la 20-a jarcento estis pluraj, ekde politika prestiĝo (en- kaj eksterlanda) al demonstrado de teknika supereco (inter ŝtatoj). Oni eĉ esperis mini valorajn mineralojn sur Luno aŭ asteroidoj. En la 21-a jarcento la motivoj iom ŝanĝiĝis kaj estas ekzemple jenaj:

• Provizado de komunikadaj kanaloj telefonaj, televidaj ktp. pere de komunikaj satelitoj
• Kolektado de sciencaj datenoj, ekzemple
  • astronomiaj per teleskopaj satelitoj (ekz. la Hubble-teleskopo)
  • geografiaj kaj geodeziaj per satelita fotado
  • geologiaj per observado de gravitaj devioj en satelitaj orbitoj
  • meteologiaj per satelita fotado
  • biologiaj kaj medicinaj per observado de homoj kaj aliaj vivaĵoj en sengravita medio (kosmostacio)
  • pri eksterteraj astroj, per kosmosondiloj direktitaj al Luno, Marso aŭ aliaj objektoj
• Esplorado de milit-teknike gravaj evoluoj alilandaj, per spion-satelitoj
• Militaj atakoj per interkontinentaj raketoj kaj defendo kontraŭ ili
• Provizado de luksaj ekster-atmosferaj plezurvojaĝoj, eble eĉ kun orbita hotel-restado, en kosmoŝipo (kosmo-turismo)
• Devojigo de asteroidoj aŭ kometoj minacantaj Teron

Pluraj eroj el ĉi tiu listo estas realaĵo, aliaj ankoraŭ esplorataj aŭ evoluigataj.

Vidu ankaǔ

• Kosmoesploro
• Kosmoŝipo
• Listo de kosmaj agentejoj

Historio

Teoriaj konsideroj

Konstantin Ciolkovskij (1857–1935) jam en la 19-a jarcento matematike esploris la fizikan bazon de kosmoflugado kaj formulis la raketan ekvacion, kiu priskribas unu-ŝtupan raketon kun konstanta eligo de brulaĵo. Lia laboro trovis nur moderan intereson. Hermann Oberth (1894–1989) sendepende retrovis la ekvacion kaj konceptis plurŝtupan raketon, kiu pli efike uzas la energion de la brulaĵo.

Praktikuloj kiaj Robert Goddard kaj Max Valier en la 1920-aj jaroj eksperimentis per raketoj kun likva brulaĵo.

Militteknika uzo

En Germanio oni komencis studi la raketan teknikon en la 1930-aj jaroj por eviti la malpermeson de la traktato de Versajlo pri konstruado de potencaj pafilegoj. Dum la dua mondmilito oni lanĉis la unuajn A4/V2-raketojn por ataki Londono kaj aliajn urbojn, sed la efiko estis malgranda. Tamen Usono kaj Sovetio ekkonis la eblan utilon de rakete portataj atombomboj kaj utiligis ne nur la dokumentojn, sed ankaŭ la spertulojn de konkerita Germanio por apliki kosmoflugadon al militaj celoj.

Komence la militteknika signifo de kosmoflugado estis pli propaganda kaj prestiĝa ol reala, ĉar la kostoj estis tro altaj por grandskala apliko. La Sputnik-ŝoko de 1957 konvinkis Usonon, ke necesas energie esplori pri kosmoflugado. La perfektigo de interkontinentaj raketoj portantaj atombombojn iĝis unu el la ĉefaj faktoroj de la malvarma milito.

En 1975 okazis la Apolo-Sojuza eksperimento, ĉe kiu usona Apolo-ŝipo kaj sovetia Sojuz-ŝipo kupliĝis enkosme por demonstri kunlaboradon inter la du regnoj. La kunlaborado vere daŭriĝis nur post 1990, kiam unue usonaj kosmopramoj flugis al kosmostacio Mir kaj poste rusaj Sojuz-ŝipoj provizis la Internacian Kosmostacion.

Privata kosmoflugado

Jam dum la malvarma milito ekzistis privataj, komercaj tersatelitoj, tamen lanĉitaj per registaraj raketoj. La unua komplete privata projekto estis SpaceShipOne, kiu la 21-an de junio 2004 transiris la formalan kosman limon de 100-km-a alto, sed ne atingis orbiton. La 28-an de septembro 2008 la kompanio SpaceX sukcese lanĉis raketon, kiu enorbitigis sateliton.

Gravaj eventoj en la historio de kosmoflugado

• 3-a de oktobro 1942: Unua sukcesa startigo de A4-raketo (nomata ankaŭ V-2). Ĝi tamen ne povis atingi la minimuman orbitan rapidon (aŭ "unuan kosman rapidon"), necesan por ekorbiti. (Germanio)
• 4-a de oktobro 1957: Sputnik 1, la unua home farita Ter-satelito, ekflugas en Sovetio.
• 3-a de novembro 1957: Sputnik 2 kosmen portas la unuan vivaĵon, hundinon Laika (Sovetio).
• 13-a de septembro 1959: Lunik 2 atingas kiel unua homfarita objekto kraŝe atingas la Lunon. (Sovetio)
• 7-a de oktobro 1959: Lunik 3 sendas fotojn de la ne-al-tera flanko de Luno. (Sovetio)
• 19-a de aŭgusto 1960: Sputnik 5 portas du hundojn en la kosmon kaj sekure reportas ilin teren. (Sovetio)
• 12-a de aprilo 1961: Jurij Aleksejeviĉ Gagarin per Vostok 1 kiel unua homo flugas kosmen kaj ĉirkaŭiras Teron. (Sovetio)
• 5-a de majo 1961: Alan B. Shepard Jr. kiel unua usonano faras parabolan flugon kosmen kaj sekura revenas. (Usono)
• 11-a kaj 12-a de aŭgusto 1962: La du kosmoŝipoj Vostok 3 kaj Vostok 4 kune troviĝas kosme kaj navigacias por interproksimiĝi al distanco de 5 km (Sovetio).
• 16-a de junio 1963: Valentina Vladimirovna Tereŝkova kiel unua virino flugas kosmen, per Vostok 6 (Sovetio).
• 18-a de marto 1965: Aleksej Leonov kiel unua homo elŝipiĝas kosme (Vosĥod 2, Sovetio).
• 3-a de februaro 1966: Unua nedetrua ("mola") surgrundiĝo sur ne-tera astro, la Luno, per Luna 9 (Sovetio).
• 16-a de marto 1966: Unua enkosma kuplado de du ŝipoj: Gemini 8 kupliĝas al senhoma satelito. (Usono)
• 21-a de decembro 1968: Frank Borman, James Lovell kaj William Anders kiel unuaj homoj forflugas el tera orbito, per spacŝipo Apollo 8. (Usono)
• 16-a de julio 1969: Apollo 11 ekiras al la unua homa ekspedicio al Luno. La 20-an de julio 1969 Neil Armstrong kiel unua homo paŝas sur Lunon. (Usono)
• 15-a de decembro 1971: Unua nedetrua surgrundiĝo sur alia planedo, Venuso, de Venera 7 (Sovetio).
• 3-a de marto 1972: Lanĉo de Pioneer 10, la unua homfarita objekto elironta el la sunsistemo. (Usono)
• 24-a de decembro 1979: Unua flugo de raketo Ariane 1 (Eŭropo).
• 12-a de aprilo 1981: Unua flugo de kosmopramo Columbia, la unua reuzebla spacveturilo. (Usono)
• 19-a de februaro 1986: Lanĉado de la baza bloko de la spaco-stacio Mir (Sovetio).
• 20-a de novembro 1998: Lanĉado de la bloko Sarja (Rusio) komencas la konstruado de la Internacia Kosmostacio.
• 15-a de oktobro 2003: Yang Liwei flugas kosmen per la unua ĉina spacŝipo Ŝenĵoŭ 5.
• 24-a de oktobro 2007: Lanĉo de la unua ĉina lun-sondilo Chang'e-1.
• 28-a de septembro 2008: Privata raketo de tipo Falcon 1 enorbitigas ŝarĝon de 165 kg. (kompanio SpaceX, Usono)
• 22-a de oktobro 2008: Lanĉo de la unua barata lun-sondilo Chandrayaan-1.

Vidu ankaǔ

• Listo de kosmosondiloj

Specoj de kosmoflugo

Oni distingas diversajn tipojn de kosmoflugado depende de la celo (komerca, esplora, milita), ŝipanaro (homa, senhoma), distanco (parabola, orbita, interplaneda, interstela).

Projektoj

• Projekto Apollo
• Projekto Gemini

Defioj de kosmoflugo

La teknikaj defioj de kosmoflugado estas grandaj kaj postulas enormajn elspezojn. Ili estas precipe:

• la alta energikonsumo por lanĉi kosmoveturilon. Por atingi teran orbiton necesas rapido de ĉ. 8 km/s. Raketo povas doni tian rapidon nur al eta parto de sia lanĉa pezo, tial ĝi devas dumfluge forĵeti partojn, kies brulaĵo finiĝis. Ekzistis provoj reutiligi tiajn partojn, ekzemple rekondukante ilin per paraŝutoj, sed ĉiuokaze la brulaĵo de kosmofluga lanĉo estas perdita. Por flugo, kiu forlasas teran orbiton por atingi aliajn planedojn, eĉ necesas la "eskapa" rapido de ĉ. 11 km/s.

Por limigi la bezonon je lanĉa energio necesas forta akcelo por mallongigi la lanĉan tempon. Tiu forta akcelo streĉas ne nur la materialon de la veturiloj, sed precipe eventualajn ŝipanojn.

Kontraŭvarma ŝildo

Kosmopramo kun bremsa paraŝuto

• la neceso bremsi la flugrapidon je reveno al Tero. La energio donita dum lanĉado devas esti konsumita antaŭ la surgrundiĝo, por ke ĝi ne detruu la veturilon. Eblus nuligi ĝin per rakt-motoroj direktitaj antaŭen, sed ili konsumus plian brulaĵon, kiun same necesus akceli dum lanĉado. Tial ĉe surteriĝo oni aplikas precipe du teknikojn:
  • La veturilo eniras la atmosferon je akuta angulo, tiel ke ĝi longe restas en ĝiaj supraj tavoloj, maldensa, kiuj iom post iom reduktas la rapidon per froto. Tiu frota energio varmigas la veturilon, kiu bezonas kontraŭvarman ŝildon, kiu parte konsumiĝas.
  • Enirinte la iom densajn atmosferajn tavolojn la veturilo malfermas paraŝuton, kiu plu reduktas la rapidon. La restanta rapido amortiziĝas per la frapo sur la grundon aŭ per eniĝo en maron.
• la neekzisto de aero spirebla por pasaĝeroj; ĝi necesigas por homaj flugoj hermetike fermitajn ŝipojn kun provizo de oksigeno. Ekzistas kemiaj teknikoj, kiuj forigas la elspiritan karbonan dioksidon.
• la neekzisto de pezo en la libera falo post fino de la lanĉa akcelo. Ĝi ne estas tre ĝena por aŭtomataj, senhomaj veturiloj, sed havas negativan efikon al la sano de ŝipanoj. Longa senpezeco ekzemple povas malfortigi la ostojn. Tial necesas, ke la ŝipanoj regule faru gimnastikon.
• la kosma radiado, kiu malutilas precipe ŝipanojn. Ekster la tera magnetkampo ĝi estas multa pli forta sur la tero kaj povas kaŭzi malsanojn, ekzemple kanceron. Aparte danĝeraj estas la zonoj de Van Allen ĉirkaŭ la Tero, kie kolektiĝas alt-energiaj partikloj.

Scienc-fikcia literaturo

Kosmoflugoj estas ŝatata temo de sciencfikcio (SF); ekzemplo estas la SF-serioj pri Perry Rhodan kaj pri Star Trek. Eble la unuaj SF-verkoj pri kosmoflugo estis "de Tero al Luno" (de la Terre à la Lune) de Jules Verne kaj ĝia daŭrigo "ĉirkaŭ la Luno" (Autour de la Lune). Kvankam kelkaj teknikaj detaloj estas nerealismaj, la noveloj ĝuste prezentas bazajn faktojn, ekzemple la proksimuman daŭron de la vojaĝo.

Iuj kosmoflugaj SF-rakontoj estas nur enkosmaj aventuroj, kiuj egale povus okazi surtere; al tiuj eble kalkuliĝu la serio pri la Rustimuna Ŝtalrato. Aliaj fokusiĝas al specialaĵoj de kosmoflugo, ekzemple sengraviteco aŭ senaereco, aŭ profitas de la temo "izoliteco dum kosmoflugo", analoga al tiu de iamaj transoceanaj ŝipvojaĝoj.

Multaj SF-rakontoj supozas iun teknikon, kiu permesas vojaĝadon inter steloj aŭ eĉ inter galaksioj kaj evitas la limigon de la flugrapido pere de la lumrapido. Ili havas problemojn eviti certajn paradoksojn, kiuj sekvus el tia tekniko.

En Esperanto estas tradukoj kaj originalaj SF-rakontoj kiel ekzemple Esperanto en la kosmo (esperanto kaj germana eldonoj, senpage elŝutebla Arkivigite je 2018-02-26 per la retarkivo Wayback Machine).

Eksteraj ligiloj

• Basics of Space Flight Arkivigite je 2015-05-06 per la retarkivo Wayback Machine (NASA) en

Noto

En tiu ĉi artikolo estas uzita traduko de teksto el la artikolo Astronautica en la itala Vikipedio.

En tiu ĉi artikolo estas uzita traduko de teksto el la artikolo Raumfahrt en la germana Vikipedio.