Hermann Julius Oberth

Teorija į žvaigždes

Orbitinėje mechanikoje viena svarbiausių taisyklių yra vadinama Oberto efektu. Kas buvo žmogus, suteikęs šiam dėsniui vardą?

Oberth B

Hermannas Juliusas Oberthas (1894–1989) – vokiečių fizikas ir inžinierius, kartu su K. Ciolkovskiu ir R. Godardu laikomas vienu iš šiuolaikinės astronautikos ir raketų konstrukcijos tėvų. Jo matematiniai skaičiavimai įrodė, kad kelionės į kosmosą yra ne fantastika, o ranka pasiekiama realybė.

Nuo Jules Verne vizijų kai mokslo pagrindų

Gimęs Transilvanijoje (dabartinė Rumunija), H. Oberthas dar vaikystėje susižavėjo Jules Verne…


Oberto efektas

Kodėl startūno varytuvus verta įjungti ten, kur skriejama greičiausiai?

Orbitinėje mechanikoje galioja viena geležinė taisyklė: norint keliauti efektyviai, svarbu ne tik tai, kiek kuro turi jūsų laivas, bet ir tai, kur ir kada jį sudeginsite. Šis fenomenas, vadinamas Oberto efektu, dažnai supainioja pradedančiuosius, nes iš pirmo žvilgsnio prieštarauja kasdienei intuicijai. Fenomeną aprašęs Hermann Julius Oberth – vokiečių fizikas ir inžinierius, laikomas vienu iš raketų konstrukcijos bei šiuolaikinės astronautikos tėvų. Vis dėlto tai yra viena kritiškiausių koncepcijų planuojant tarpplanetines misijas. Ji paaiškina, kodėl startūnas gaus pastebimai daugiau naudingos kinetinės energijos, jei varytuvo veikimo manevrą atliks giliai…


Lagranžo taškai

Nematoma kosmoso pusiausvyros architektūra

Kosmoso platybėse, kur nuolat grumiasi milžiniškų dangaus kūnų gravitacija, egzistuoja unikalios stabilumo zonos. Šios vietos, vadinamos Lagranžo taškais (L-taškais), yra esminis dangaus mechanikos principas, leidžiantis kosminiams aparatams „stovėti“ orbitoje sunaudojant minimalų kiekį degalų. Tai nematoma sistema, kurioje gravitacinės ir išcentrinės jėgos sukuria tobulą pusiausvyrą.

Lagrange_Sumanytojas

Žozefas Luji Lagranžas ir jo numatyti 5 taškai

Kas yra Lagranžo taškai?

Paprastai kalbant, Lagranžo taškai yra vietos erdvėje tarp dviejų masyvių orbitoje skriejančių kūnų (pavyzdžiui, Saulės ir Žemės). Čia trečiasis, daug mažesnis objektas (stas…


Hohmanno perėjimo orbita

Kosminėje erdvėje erdvėlaiviai neskrenda tiesia linija. Norint pasiekti kitą planetą ar pakeisti sato orbitą sunaudojant mažiausiai kuro, naudojama Hohmanno perėjimo orbita (angl. Hohmann transfer orbit). Šį dviejų impulsų manevrą 1925 m. matematiškai aprašė vokiečių inžinierius Walter Hohmann.

Kaip veikia Hohmanno manevras?

Hohmanno perėjimas sujungia dvi skirtingo dydžio apskritimines orbitas, esančias toje pačioje plokštumoje, naudojant elipsinę trajektoriją.

1a Infografika

Hohmanno perėjimo orbita (2) iš žemesnės orbitos (1) į aukštesnę orbitą (3)

Manevras atliekamas dviem tiksliais varytuvų įjungimais arba impulsais. Žemesnėje orbitoje (žalia orbita) skriejantis…


Gravitaciniai manevrai

Gravity-Assist

Gravitacinio manevro iliustracija. Charles Kohlhase idėja pagal Gary Hovlando iliustraciją

Planetų energijos vagys

Gravitacinis manevras arba „gravitacinė parama“ yra viena elegantiškiausių ir efektyviausių dangaus mechanikos technikų, naudojamų tarpplanetinėse misijose. Tai procesas, kurio metu erdvėlaivis išnaudoja didelės planetos (pvz., Jupiterio ar Veneros) gravitacinį lauką, kad pakeistų savo greitį ir skrydžio kryptį nenaudodamas kuro.

Gravitacinis manevras A

Erdvėlaivis skrieja arti milžiniškos dujų planetos, panaudodamas jos gravitaciją orbitos korekcijai ir greičio didinimui ar mažinimui

Kaip tai…


Iš kosmoso parlėks „Starfall“

„Starfall“ nėra satas – tai naujos klasės autonominis krovinių grąžinimo kosminis aparatas. Jį „SpaceX“ sukūrė slaptai ir pirmą kartą sėkmingai išbandė šių metų birželio 23 d. demonstracinėje misijoje „Starfall Demo“. Verta paminėti, kad birželio 23 d. misija „Starfall Demo“ išsiskyrė ypatingu slaptumu. „SpaceX“ nutraukė tiesioginę transliaciją iškart po to, kai startūno „Falcon 9“ antroji pakopa iškėlė aparatą į orbitą, ir ilgą laiką neteikė detalių apie tikslią sugrįžimo operacijos eigą. Beje, „SpaceX“ labai skubėjo su „Starfall Demo“, nes iš FAA leidimą startui gavo tik birželio 2 dieną.

Starfall konstrukcija


Starship – mėnlaivis ir marsalaivis

Nuo 2023-jų stambiausias startūnas Starship (5000 tonų o9x124 m) išlaikė 7 eksperimentinius bandymus ir taps tikru mėnuliniu bei marsiniu laivu.

Raptor_V3

Raptor V3 varytuvas: dauguma aušinimo kanalų ir jutiklių yra integruoti tiesiai į varytuvo korpusą (atspausdinti 3D spausdintuvu)

Bandant prieš mėnesį, gegužės 23, Heavy sutriko tik 1 iš 33 Raptor‘ių, dėl ko nežymiai nukrypo trajektoriškai, bet įvykdė visus greitinimo bei tūpimo veiksmus. Ship‘o lėkį kiek trikdė 1 iš 6 Raptor, tačiau stabdymas ir tūpimas Indijos vandenynan esmingai pavyko. Dabar tikimasi pašalinti defektus ir paruošti 13-jį bandymą (gal jau…


ASAP – nepriklausomas NASA sargas

Aerospace Safety Advisory Panel (ASAP) yra Aviacijos ir kosmoso saugos patariamoji komisija. Ji veikia kaip aukščiausio lygio, visiškai nepriklausoma NASA saugumo kontrolierė. Tai nėra vidinis NASA padalinys, o išorinė, įstatymu įpareigota ekspertų taryba. Ji turi išskirtinį mandatą stebėti, vertinti ir kritikuoti agentūros bei jos rangovų veiklą saugumo požiūriu.

ASAP-2024

ASAP nariai (iš kairės į dešinę): Carol J. Hamilton (vykdanwioji direktorė), Lisa M. Hackley (programų specialistė), Ashley Mae (techninis redaktorius), William P. Bray, Paul Sean Hill, Susan J. Helms (vadovė), Mark N. Sirangelo, Charles Precourt, Kent Rominger, Katharina McFarland…


Ar „Starliner“ jau nurašytas ?

Oficialiai bendrovės „Boeing“ erdvėlaivis „Starliner“ dar nėra visiškai nurašytas, tačiau jo situacija išlieka kritinė. NASA kantrybė ir pasitikėjimas šiuo projektu pasiekė žemiausią tašką per visą programos istoriją.

Apie ilgą ir sudėtingą „Starliner“ kelią jau rašėme tekstuose:  „Starliner startuos vėliau“, „OFT CST-100 Starliner“, „Starliner su TKS nesusijungs“, „Starliner OFT nesėkmė“, „Starliner pakartotinis lėkis“, „Starliner antrakart kils gegužę“, „Starliner lėks į TKS“, „Starliner astronautiniai vargai“, „Helio nuotėkiai Starliner erdvėlaivyje“, „Starliner“ grįžimas numatomas“, „Starliner kosmose“, „Starliner ekipažas sugrįžo“.

Starliner-cft-20240613

„Starliner“ prisišvartavęs prie Tarptautinės Kosminės Stoties CFT misijoje

Teisinis statusas…


Orbitiniai šnipai

Pirmieji žvalgė Žemės paviršių kariniais tikslais nuo 1959-jų Corona ir sovietų Zenit satai.

Zvalgai

Sovietų Zenit, Izraelio Ofeq, JAV Hexagon KH-9 ir Kinijos  YaoGan satai

Corona (0,75-1,5 t 160-120 km orb 12-1 m skyra) kariškiams siuntė vaizdus, nuleisdami kapsules su foto juostomis. 3-4 savaičių laikotarpiais orbitavo 144 tokie šnipai, kainavę bent $1mlrd. Istorija parodyta filme „Zebra“ (1968) apie sato dingimą ties Špicbergenu ir galimą patekimą sovietų žinion.

P. Koroliovo konstrukcijos Zenit (2,4-6,3 t 200-350 km orb 180 km vaizdo aprėptim) satų būta bent 2 tūkst…


Sveikatos problemos kosmose

Anksčiau tekste „Žmogaus kūnas kosmose” rašėme apie įvairius astronautų sveikatos aspektus. Šiandien temos tęsinys.

2015 m. buvo atliktas tyrimas „Medication use by U.S. crewmembers on the International Space Station“. Buvo išnagrinėti 24 įgulos narių vaistų vartojimo įrašai iš 20 misijų, trukusių ilgiau nei 30 parų per 10 metų laikotarpį ir buvo siekiama nustatyti vartojimo dažnio, veiksmingumo ir indikacijų tendencijas, taip pat nepageidaujamų reiškinių pobūdį, dažnumą ir sunkumą. Rezultatai buvo palyginti su trumpesnių kosminių skrydžių „Space Shuttle“ misijų įgulos narių duomenimis ir kitais pranešimais apie astronautų vaistų vartojimą. „Space Shuttle“ misijų trukmės buvo mažiau nei 16 parų.


Tarp marsaeigių – dar 3775 km

Curiosity (Smalsa 0,9 t 3×2,7×2,1 m 110 W $2,5 mlrd) ir Perseverance (Tvermė 1,02 t) uoliai tiria Marsą įvairiais prietaisais net gręžiodami mėginius bei distanciškai vertindami chemiją. Abu yra beveik vienodi, tik Tvermė – tobulesniais o50 cm ratais, Rocker-Bogie pakaba (iki 40 cm kliūtims), 23 kamerom bei Enav (Enchanced Autonomic Navigation).

Marsaeigiai

Curiosity, Perseverance, Ingenuity ir Zhurong Marso paviršiuje

Turi radioizotopines 238Pu (87 metų pusperiodžio) elektrines, termoskydus PICA (Phenolic Impregnated Carbon Ablator), lazerinius ChemCam (iki 9 m atstumams), po 3 spektrometrus ir robotizuotus manipuliatorius su…


Europos danguje „gęsta“ tik GPS ir Galileo

Ankstesniame tekste „Karas orbitoje“ aprašytas GNSS signalų slopinimas. Šiame tekste smulkiau apie slopinimo technologijas.

Pastaraisiais metais Europos civilinės aviacijos pilotai, laivų kapitonai Baltijos jūroje ir net išmaniųjų įrenginių naudotojai susiduria su keistu fenomenu – staigiu ir sistemingu palydovinės navigacijos (GNSS) signalų praradimu arba jų klastojimu (spoofing). Atidžiai pažvelgus, išryškėja stulbinanti anomalija: kol Vakarų šalių sistemos patiria masinius trikdžius, Rusijos GLONASS ir Kinijos BeiDou palydovinės grupuotės šiame radijo kare lieka visiškai nepažeidžiamos.

Satu kovos

Asimetrinis aklumas sukuriamas orbitoje panaudojant geografinį ir kodinį selektyvumą.

Fazinių antenų masyvai

Aušra ties Vesta ir Cerera

Tyriklis Dawn (Aušra 747 kg 1,6×1,2×1,7 m 1,3 kW $373 mln) „apšvietė“ du asteroidų juostos objektus: 2011-12 metais Vestą (572x557x446 km 322-384 Gm orb) bei Cererą (o891-963 km 419-445 Gm orb). Turėdamas tris 20-92 mN stūmos joninius varytuvus ir 12×0,9 N hidrazininių bei 425 kg ksenono, Dawn pasižymėjo puikiu judumu ir įvykdė 141 tūkstantį komandų iš Žemės. 2009-ais greitinosi ties Marsu 550 km nuotoliu; tyrimams turėjo dvi vaizdų kameras, cheminį detektorių ir spektrometrą mineralų analizei.

Aplink Vestą tyriklis kelis mėnesius suko įvairiausias orbitas 16 – 10,5 – 5,2 – 3,7 – 0,68 –…


Navigacijos karas orbitoje

Apie GNSS satus rašėme tekstuose „GPS – keli faktai“, „GLONASS palydovų tikslumas“, „Pasaulinės palydovinės navigacijos sistemos“. Apie šių satų signalų slopinimą (jamming) rašėme tekste „GPS trikdžiai“.

GNSS

GPS blokavimo grėsmė iš kosmoso

Žemoji Žemės orbita sparčiai tampa nauju, itin pavojingu elektroninės kovos lauku. Naujausios karinės kosminės technologijos dabar leidžia blokuoti bei klastoti globalios navigacijos signalus tiesiogiai iš kosmoso tūkstančių kilometrų atstumu. Šis technologinis šuolis iš esmės keičia geopolitinę pusiausvyrą, kadangi tradicinės antžeminės elektroninės kovos sistemos turėdavo ribotą veikimo nuotolį dėl Žemės kreivumo ir…


Vandens superžemės

2026 birželio 4 d. NASA egzoplanetų archyve yra užregistruotos 6350 egzoplanetos. Priminsime: egzoplaneta yra apie kitą žvaigždę, o ne Saulę, besisukanti planeta.

TOI-1452 b

TOI_1452b_1280

Menininko Benoit Gougeon, iš Monrealio universiteto, vaizdinis – egzoplaneta TOI 1452 b

Ši egzoplaneta skrieja aplink raudonąją nykštukę už 100 šviesmečių nuo Saulės sistemos. NASA „TESS“ teleskopas nustatė, kad planetos skersmuo yra 1,6 karto didesnis už Žemės. TOI-1452 b masė yra penkis kartus didesnė už Žemės masę. Teoriniai modeliai rodo, kad vanduo gali sudaryti iki 30 %…


Keisti vandens pasauliai

Vanduo yra gyvybės pagrindas. Žemėje vanduo sudaro tik apie 0,2 % planetos masės. Saulės sistemoje, aplink Saturną ir Jupiterį, orbituoja pasauliai, kur vanduo sudaro iki 50 % jų bendros masės. Objektai, ledo ir druskos karalystės, slepia šimtų kilometrų gylio vandenynus.

Vanduo

Europa, Kalista, Ganimedas, Titanas, Enceladas – šie planetų palydovai turi daug vandens

Europa

NASA zondas „Galileo“ patvirtino, kad 3100 km skersmens Europa po 15-25 km ledo šarvu turi 60–150 km gylio požeminį skysto vandens vandenyną. Jis gali būti šiltas ir sūrus, o vandens…


SpaceX duomenų centrai kosmose

Žemoji Žemės orbita (LEO) jau netrukus gali virsti milžiniška, decentralizuota serverine. Bendrovė „SpaceX“, pasitelkdama savo vystomą „Starlink“ satų tinklą, aktyviai žengia į kosminės debesų kompiuterijos rinką ir planuoja kosmose dislokuoti duomenų serverius.

Šis žingsnis leis apdoroti informaciją tiesiog orbitoje, sumažinant būtinybę nuolat siųsti milžiniškus neapdorotų duomenų kiekius į Žemės stotis. Tai ypač aktualu vykdant tolimojo kosmoso misijas, stebint Žemės paviršių ar teikiant ypatingos skubos ryšio paslaugas atokiose planetos vietose.

Debesų kompiuterija orbitoje

Bendrovė iš esmės atnaujina savo palydovines platformas: kiekvienas naujos kartos satas orbitoje turės integruotą serverių bloką, pritaikytą veikti atšiauriomis kosmoso…


Plutoidai ir plutinai

Saulės sistemos objektai, orbituojantieji 30-50 kartų toliau nei Žemė, t.y už Neptūno planetos nuo 2008 metų vadinami plutoidais (didesnieji – ir transneptūniniais planetoidais).

Plutoidai dwarf-planets

TheTransneptunians

Plutoidų grupė

Kai kurie jų skrieja tam tikrame rezonanse su Neptūnu, pvz 1,5×164,79 = 247 metų periodu – plutinai. Stambiausi yra Plutonas (o2390 km 4,4-7,3 Tm orb), Orkas (Orcus o910 km 4,5-7,2 Tm) su mėnuliu Vanth (o300 km orb 9 Mm), Iksionas (o650 km 4,6-7,3 Tm), Guja (o439 km 4,2-7,5 Tm). Minėtina ir Achlisa…


Oro nuotėkiai TKS „Zvezda“ modulyje

Tarptautinės kosminės stoties (TKS) Rusijos segmento tarnybiniame modulyje „Zvezda“ kosmonautai, apžiūrėdami perėjimo kamerą (PrK), aptiko du oro nuotėkio šaltinius. Vienas iš jų jau pašalintas, užtepant dvikomponenčio sandarinimo mišinio „Hermetal-1“ sluoksnį.

TKS ekipažas ruošiasi užsandarinti antrąjį nuotėkio šaltinį, aptiktą tos pačios „Zvezda“ modulio kameros kūgio formos dalyje. „Situacija nekelia grėsmės įgulos saugumui ir stoties sistemoms, slėgis TKS viduje šiuo metu yra stabilizuotas ir palaikomas numatytu lygiu“, – pranešė „Roscosmos“ skrydžių valdymo centras.

Užfiksavus spartesnį slėgio kritimą, stotyje automatiškai suveikia saugumo protokolai. Jų nurodymu JAV segmento astronautai buvo laikinai perėję į erdvėlaivį „Crew Dragon“ ir pasiruošę skafandrus…


Varytuvų Be-4 nesėkmė

Startūno New Glenn (2600 t o7x98 m 37 MN), pavadinto 1-jo JAV astronauto J. Glenn (1921- 2016) garbei, I-ji pakopa su naudotais ir atnaujintais 7 Be-4 varytuvais gegužės 28 sprogo tik pradėjus jų priešstartinį bandymą. Nelaimės priežastimi gal buvo koks nuotėkis iš varytuvo ar raketos kuro tiekimo vamzdynų.

Dar 2024-ais Be-4 tiko startūnui Vulcan Centaur (o5,4×62 m) lėkdinant link Mėnulio Peregrine One (1,28 t), kurio kelionė nutrūko 5-ją valandą. Sėkmingesni buvo 2025-ais sausį New Glenn lėkis su Blue Ring satais į 2,9-19 Mm orbitą ir lapkritį su dviem EscaPADE (Escape Plasma Acceleration…


Mėnulio bazės projektas

Nuo stoties prie paviršiaus infrastruktūros

Vykdydama atnaujintą kosmoso tyrimų strategiją, NASA iš esmės keičia savo prioritetus. Agentūra atsisakė ankstesnių planų statyti orbitinę stotį „Gateway“ Mėnulio orbitoje ir visus technologinius bei finansinius resursus sutelkė į infrastruktūrą Mėnulio paviršiuje. Šis lūžis įgavo pagreitį po sėkmingo pilotuojamo erdvėlaivio skrydžio aplink Mėnulį „Artemis II“ misijos metu. Naujai patvirtintas strateginis planas, pavadintas „Moon Base“ programa, oficialiai siekia užtikrinti nuolatinį, nepertraukiamą žmonių buvimą Žemės palydove iki 2032 metų.

Menulio baze

Mėnulio bazės vizualizacija

Šis pokytis grindžiamas pragmatiškais inžineriniais ir ekonominiais skaičiavimais. Vietoj…


Mittelwerk – kosmoso pradžios šešėlis

Šiuolaikinės astronautikos ištakos slepiasi ne tik taikiose mokslinėse laboratorijose, bet ir tragiškoje nacistinės Vokietijos požeminėje gamykloje „Mittelwerk“. Šis Kohnsteino kalno masyve (netoli Nordhauseno) įrengtas kompleksas tapo paradoksalia modernios kosmonautikos pradžia. Būtent čia buvo masiškai gaminamos A-4/V-2 raketos – pirmieji žmogaus sukurti aparatai, pasiekę kosmoso ribą. Projektas buvo negailestingos nacių karo mašinos dalis, o jo technologinis palikimas Šaltojo karo metais tapo pamatu, ant kurio išaugo tiek JAV, tiek Sovietų Sąjungos kosminės programos.

Požeminio komplekso struktūra ir matmenys

Po 1943 m. rugpjūčio mėnesį britų įvykdyto karinių tyrimų centro Peenemünde antskrydžio, vokiečių vadovybė nusprendė slaptųjų ginklų gamybą skubiai perkelti po…


New Glenn nesekmė

Po sėkmingo balandžio 19 dienos lėkio, apie kurį rašėme tekste „New Glenn lėkis“, „Blue Origin“ bendrovė patyrė nesėkmę ir susidūrė su kliūtimi kelyje į Mėnulį. Deja, nesėkmės yra nuolatinės ir naujos technikos kūrėjus lydi visuomet. Ši avarija turės didelių pasekmių „Blue Origin“ ir NASA planams, susijusiems su Mėnulio „Artemis“ misijomis ir „Moon Base“ projektu.

„Amazon“ įkūrėjas Jeff Bezos „Blue Origin“ įsteigė dar 2000 m., t.y. 2 metais anksčiau nei jo konkurentas E. Musk įkurė „SpaceX“. 98 metrų aukščio daugkartinis startūnas „New Glenn“ yra pagrindinė bendrovės paleidimo priemone, padėsianti žmonijai įsitvirtinti už Žemės ribų.


Kremliaus kėslai danguje

Kremliaus Russia-Satellites

Iliustracija iš zamin.uz

Rusijos 5 „Kosmos“ serijos satai Obzor (3629 kg) nuo 2025 metų žvalgo Žemę ir gegužės 14 pakeitė trajektorinį polinkį iš 97o į 97,8o, įsibraudami į JAV bei Suomijos sato ICEYE-X36 (96 kg $5-20 mln „Ledinė akis“) orbitą.

Kremlius ICEYE

ICEYE sintetinės apertūros satas

Jis yra vienas iš 44 sintetinės apertūros (SAR – Synthetic Aperture Radar) satų, talkinanačių Ukrainai radiolokaciškai žvalgyti 16 cm skyra ir 150-400 km paviršiaus juosta….