Na vypustenie kozmických lodí do vesmíru je okrem štartovacej rampy potrebný komplex štruktúr, kde sa vykonávajú činnosti pred štartom: konečná montáž a ukotvenie nosnej rakety a kozmickej lode, testovanie a diagnostika pred štartom, tankovanie paliva a oxidačné činidlo.
Vesmírne prístavy zvyčajne zaberajú veľkú plochu a sú umiestnené v značnej vzdialenosti od husto osídlených miest, aby sa predišlo poškodeniu v prípade nehôd a pádov, oddelených počas letu etáp.
Kozmodrómy sveta
Čím bližšie je bod štartu k rovníku, tým menej energie je potrebné na vypustenie užitočného zaťaženia do vesmíru. Pri štarte z rovníka môže ušetriť asi 10% paliva v porovnaní s raketou vypustenou z kozmodrómu umiestneného v stredných šírkach. Pretože na rovníku nie je veľa štátov schopných vypúšťať rakety do vesmíru, objavili sa projekty námorných kozmodrómov.
Rusko
Ruská federácia, ktorá je priekopníkom v prieskume vesmíru, si v súčasnosti drží prvenstvo v počte štartov. V roku 2012 naša krajina vykonala 24 štartov nosných rakiet, bohužiaľ, nie všetky boli úspešné.
Najväčším „vesmírnym prístavom“v Rusku je kozmodróm Bajkonur prenajatý z Kazachstanu. Nachádza sa na území Kazachstanu, v regióne Kyzylorda medzi mestom Kazalinsk a dedinou Dzhusaly, neďaleko dediny Tyuratam. Rozloha kozmodrómu: 6717 km². Výstavba kozmodrómu sa začala v roku 1955. 21. augusta 1957 sa uskutočnil prvý úspešný štart rakety R-7.
Schéma kozmodrómu Bajkonur
V sovietskych časoch bola v oblasti Bajkonuru vytvorená obrovská bezkonkurenčná infraštruktúra, ktorá okrem štartovacích, prípravných a riadiacich a meracích komplexov zahŕňala aj letiská, prístupové cesty, kancelárske budovy a obytné mestá. To všetko po páde ZSSR odišlo do nezávislého Kazachstanu.
Podľa oficiálnych údajov stála prevádzka kozmodrómu v roku 2012 zhruba 5 miliárd rubľov ročne (náklady na prenájom komplexu Bajkonur sú 115 miliónov dolárov - asi 3,5 miliardy rubľov ročne a Rusko ročne vynakladá na údržbu asi 1,5 miliardy rubľov kozmodrómu), čo predstavovalo 4,2% z celkového rozpočtu Roscosmosu na rok 2012. Okrem toho sa z federálneho rozpočtu Ruska do rozpočtu mesta Bajkonur každoročne (od roku 2012) vykonáva bezodplatný príjem vo výške 1, 16 miliardy rubľov. Celkom stál kozmodróm a mesto ruský rozpočet 6, 16 miliardy rubľov ročne.
V súčasnosti je „Bajkonur“po svojom prevode armádou v roku 2005 pod jurisdikciu Roscosmosu. Do konca roku 2007 väčšina vojenských vesmírnych jednotiek opustila kozmodróm a na kozmodróme zostalo asi 500 ruských vojakov.
Satelitný obrázok aplikácie Google Earth: štartovacia rampa č. 250
Kozmodróm má infraštruktúru a štartovacie zariadenia, ktoré umožňujú odpaľovanie nosných rakiet:
- stredne veľké nosiče rodiny Sojuz, hmotnosť štartu až 313 000 kg (na základe R-7)- miesto č. 1 (Gagarinov štart), č. 31.
- ľahké nosné rakety „Kosmos“, nosná hmotnosť až 109 000 kg - číslo lokality 41.
- stredne veľkí nositelia rodiny Zenit, hmotnosť štartu až 462200 kg - číslo lokality 45.
- ťažké nosiče „Proton“, nosná hmotnosť až 705 000 kg - nástupištia č. 81, č. 200.
- ľahké nosiče z radu Cyclone, nosná hmotnosť až 193 000 kg (podľa ICBM R -36) - číslo lokality 90.
- ľahké nosné rakety "Dnepr" ", hmotnosť štartu až 211 000 kg (spoločný rusko-ukrajinský vývoj na základe ICBM R-36M)- miesto č. 175
- ľahké nosné rakety „Rokot“a „Strela“, hmotnosť štartu až 107 500 kg (podľa ICBM UR -100N) - miesto číslo 175.
- ťažké nosiče „Energia“, nosná hmotnosť až 2 400 000 kg (v súčasnosti sa nepoužíva) - nástupištia č. 110, č. 250.
Satelitný obrázok aplikácie Google Earth: „Gagarinov štart“
Napriek pravidelne prijímaným platbám za prenájom kozmodrómu a medzištátnym zmluvám Kazachstan pravidelne zasahuje do normálnej prevádzky kozmodrómu. V roku 2012 boli teda štarty európskej meteorologickej sondy MetOp-B odložené (štart bol naplánovaný na 23. mája), ruských satelitov Kanopus-V a MKA-PN1, bieloruských kozmických lodí, kanadských ADS-1B a nemeckých TET-1 (skupinové spustenie týchto piatich zariadení bolo naplánovaných na 7. júna), ruské zariadenie „Resurs-P“(plánované na august).
Dôvodom bola dlhodobá dohoda kazašskej strany o využití pádového poľa prvého stupňa nosných rakiet v regiónoch Kustanai a Aktobe (používané pri vynášaní satelitov na slnečnú synchrónnu dráhu nosnou raketou Sojuz).
Vzhľadom na polohu kazašskej strany nebol projekt vytvorenia spoločného rusko-kazašského raketového a vesmírneho komplexu „Baiterek“(na základe novej nosnej rakety „Angara“) realizovaný. Nebolo možné dosiahnuť kompromis vo financovaní projektu. Rusko pravdepodobne postaví štartovací komplex pre Angaru na novom kozmodróme Vostočnyj.
Proton-K vypúšťa modul Zvezda na obežnú dráhu pre ISS
Najsevernejším kozmodrómom na svete je Pleseck, známy tiež ako 1. štátny testovací kozmodróm. Nachádza sa 180 kilometrov južne od Archangelsku, neďaleko železničnej stanice Plesetskaya severnej železnice. Kozmodróm sa rozprestiera na ploche 176 200 hektárov. Kozmodróm pochádza z 11. januára 1957, keď bolo prijaté uznesenie Rady ministrov ZSSR o vytvorení vojenského zariadenia s krycím názvom „Angara“. Kozmodróm bol vytvorený ako prvá vojenská raketová formácia v ZSSR vyzbrojená medzikontinentálnymi balistickými raketami R-7 a R-7A.
Rodina nosičov R-7
Od 70. rokov do začiatku 90. rokov držal kozmodróm Plesetsk svetové prvenstvo v počte štartov rakiet do vesmíru (v rokoch 1957 až 1993 bolo odtiaľto vykonaných 1372 štartov, zatiaľ čo iba 917 z Bajkonuru je na druhom mieste).
Od deväťdesiatych rokov minulého storočia je však ročný počet štartov z Plesetsku nižší ako z Bajkonuru. Kozmodróm riadi armáda; okrem vypúšťania umelého satelitu na obežnú dráhu pravidelne vykonáva aj testovacie štarty medzikontinentálnych balistických rakiet.
Kozmodróm má stacionárne technické a štartovacie komplexy pre domáce ľahké a stredné nosné rakety: Rokot, Cyclone-3, Kosmos-3M a Sojuz.
Satelitný obrázok aplikácie Google Earth: štartovacia rampa nosičov Sojuzu
Na kozmodróme je aj testovací komplex určený na testovanie medzikontinentálnych balistických rakiet so silo odpaľovacím zariadením.
Prebieha výstavba štartovacích a technických komplexov pre nosné rakety „Angara“na základe SC „Zenith“.
Štart rakety Cyclone-3 z kozmodrómu Plesetsk
Kozmodróm poskytuje významnú časť ruských vesmírnych programov týkajúcich sa obrany, ako aj vedeckých a komerčných štartov bezpilotných kozmických lodí.
Okrem hlavných kozmodrómov „Bajkonur“a „Plesetsk“sa z iných kozmodrómov periodicky vykonávajú aj rakety na nosné rakety a štart kozmických lodí na obežnú dráhu Zeme.
Najslávnejším z nich je kozmodróm Svobodný. Hlavným dôvodom vzniku tohto kozmodrómu bola skutočnosť, že v dôsledku rozpadu ZSSR bol kozmodróm Bajkonur mimo územia Ruska a nemožnosť vypustenia ťažkých „protónov“z kozmodrómu Plesetsk. O vytvorení nového kozmodrómu bolo rozhodnuté na základe rozpustenej 27. divízie strategických raketových síl Červeného praporu na Ďalekom východe, ktorá bola predtým vyzbrojená UR-100 BR. V roku 1993 boli jeho zariadenia prevedené na vojenské vesmírne sily. 1. marca 1996 tu bol prezidentským dekrétom zriadený 2. štátny testovací kozmodróm Ministerstva obrany Ruskej federácie. Celková plocha tohto zariadenia je asi 700 km2.
Prvé spustenie nosnej rakety Start 1.2 na základe balistickej rakety Topol s kozmickou loďou Zeya sa uskutočnilo 4. marca 1997. Za celú dobu existencie kozmodrómu tu bolo vypustených päť rakiet.
V roku 1999 bolo prijaté rozhodnutie postaviť na kozmodróme raketový a štartovací komplex pre nosnú raketu Strela. Komplex „Strela“však neprešiel štátnou ekologickou odbornosťou kvôli vysokej toxicite v ňom použitého raketového paliva - heptylu. V júni 2005 bolo na zasadnutí Bezpečnostnej rady Ruskej federácie rozhodnuté v rámci redukcie ozbrojených síl o likvidácii kozmodrómu Svobodný kvôli nízkej intenzite štartov a nedostatočnému financovaniu. Už v roku 2007 sa však rozhodlo vytvoriť tu infraštruktúru na štartovanie nosných rakiet strednej triedy. Budúci kozmodróm dostal meno Vostočnyj. Predpokladá sa, že sa tu budú vykonávať komerčné a vedecké štarty a všetky vojenské štarty sa plánujú uskutočniť z Plesecku.
Ľahké rakety radu Cosmos a Dnepr boli vypustené aj z testovacieho miesta Kapustin Yar a štartovacej rampy Yasny.
Na cvičisku Kapustin Yar v Astrachaňskej oblasti sa v súčasnosti testujú sľubné systémy protivzdušnej obrany. Okrem toho sa pravidelne vypúšťajú nosné rakety série Kosmos s vojenskými satelitmi.
Komplex Jasny sa nachádza na území polohovej oblasti Dombarovský strategických raketových síl v Jasenskom okrese v regióne Orenburg v Rusku. Slúži na štart kozmických lodí pomocou nosných rakiet Dnepr. Od júla 2006 do augusta 2013 prebehlo šesť úspešných komerčných spustení.
Aj v Rusku boli kozmické lode vypustené zo strategických ponorkových rakiet.
7. júla 1998 boli na orbitu Zeme vypustené dva nemecké komerčné mikrosatelity Tubsat-N z projektu Novomoskovsk SSBN „Novomoskovsk“667BDRM „Dolphin“, ktoré boli ponorené vo vodnej oblasti Barentsovho mora. Ide o prvý v histórii vesmírneho prieskumu, ktorý vypustil satelity na obežnú dráhu Zeme raketovým štartom spod vody.
26. mája 2006 z Jekaterinburgského SSBN projektu 667BDRM Dolphin bol úspešne vypustený satelit Compass 2.
USA
Najslávnejším americkým vesmírnym prístavom je zďaleka vesmírne stredisko Johna Fitzgeralda Kennedyho. Stred kozmického prístavu sa nachádza na ostrove Merritt na Floride, v blízkosti mysu Canaveral, na polceste medzi Miami a Jacksonville. Kennedyho vesmírne stredisko je komplex zariadení na štart a riadenie kozmických lodí (kozmodróm), ktoré vlastní NASA. Rozmery kozmodrómu sú 55 km dlhé a asi 10 km široké s rozlohou 567 km².
Kozmodróm bol pôvodne založený v roku 1950 ako testovacie miesto pre rakety. Poloha testovacieho miesta bola jednou z najpohodlnejších v USA, pretože vyčerpané raketové stupne spadajú do Atlantického oceánu. Poloha kozmodrómu je však spojená s významnými prírodnými a meteorologickými rizikami. Budovy a štruktúry vesmírneho centra boli opakovane vážne poškodené hurikánmi a plánované štarty museli odložiť. V septembri 2004 teda časť zariadení Kennedyho vesmírneho strediska poškodil hurikán Francis. Vertikálne zostavená budova stratila tisíc vonkajších panelov s približnými rozmermi 1,2 × 3,0 m. Vonkajší plášť 3 700 m² bol zničený. Strecha bola čiastočne odtrhnutá a interiér bol značne poškodený vodou.
Pohľad zhora na oblasť komplexu štartu číslo 39
Všetky štarty raketoplánov vykonalo Kennedyho vesmírne stredisko z komplexu Launch Complex 39. Stredisku slúži približne 15 000 štátnych zamestnancov a špecialistov.
História tohto kozmodrómu je neoddeliteľne spojená s americkým programom prieskumu vesmíru s ľudskou posádkou. Do júla 2011 bolo Kennedyho vesmírne stredisko miestom štartu vozidiel raketoplánu využívajúcich komplex 39 s infraštruktúrou Apollo. Prvým štartom bola vesmírna loď Columbia 12. apríla 1981. Stredisko je tiež miestom pristátia orbitálnych raketoplánov - je tu 4,6 km dlhý pristávací pás.
Raketoplán „Atlantis“
Posledný štart raketoplánu Atlantis sa uskutočnil 16. mája 2011. Potom americká opakovane použiteľná kozmická loď doručila náklad logistiky a magnetický alfa spektrometer na palubu Medzinárodnej vesmírnej stanice.
Časť územia kozmodrómu je prístupná verejnosti, nachádza sa tu niekoľko múzeí a kín a výstavísk. Trasy autobusových výletov sú organizované na území uzavretom pre bezplatné návštevy. Cesta autobusom stojí 38 dolárov. Zahŕňa: návštevu štartovacích miest komplexu 39 a výlet do centra Apollo-Saturn V, prehľad sledovacích staníc.
Centrum Apollo-Saturn V je obrovské múzeum postavené okolo najcennejšieho kusu výstavy, zrekonštruovanej nosnej rakety Saturn V a ďalších artefaktov súvisiacich s vesmírom, ako je kapsula Apollo.
Bezpilotné vesmírne lode sú vypúšťané z miest štartu pozdĺž pobrežia, prevádzkuje ich americké vojenské letectvo a sú súčasťou leteckej základne Spojených štátov amerických na myse Canaveral. Táto základňa je súčasťou vesmírneho veliteľstva vzdušných síl USA. Na myse Canaveral je 38 štartovacích miest, z ktorých iba 4 sú dnes v prevádzke. V súčasnej dobe sú rakety Delta II a IV, Falcon 9 a Atlas V vypúšťané z kozmodrómu.
Satelitná snímka aplikácie Google Earth: štartovacia rampa na myse Canaveral
Odtiaľto, 22. apríla 2010, sa uskutočnilo prvé úspešné vypustenie opakovane použiteľnej kozmickej lode Boeing X-37 na opätovné použitie. Na obežnú dráhu Zeme bola vynesená pomocou nosnej rakety Atlas V.
5. marca 2011 zariadenie vynieslo na obežnú dráhu nosná raketa Atlas V, vypustená z mysu Canaveral. Podľa amerického letectva bude druhý X-37B testovať senzorové zariadenia a satelitné systémy. 16. júna 2012 lietadlo pristálo na leteckej základni Vandenberg v Kalifornii, na obežnej dráhe strávilo 468 dní a 13 hodín, pričom preletelo okolo Zeme viac ako sedemtisíckrát.
11. decembra 2012 bol prístroj tohto typu po tretíkrát vypustený do vesmíru, kde zostáva dodnes.
X-37 je navrhnutý tak, aby fungoval vo výškach 200-750 km, je schopný rýchlo meniť obežné dráhy, manévrovať, vykonávať prieskumné misie, dodávať a vracať malé náklady.
Druhým najväčším a najdôležitejším zariadením americkej vesmírnej infraštruktúry je letecká základňa Vandenberg. Nachádza sa tu spoločné vesmírne veliteľské centrum. Je tu sídlo 14. leteckého pluku, 30. vesmírneho krídla, 381. výcvikovej skupiny a západného štartovacieho a testovacieho dosahu, kde sa vykonávajú štarty satelitov pre vojenské a obchodné organizácie, ako aj testy medzikontinentálnych balistických rakiet vrátane Minuteman - 3.
Riadiaca a cvičná paľba bojových rakiet sa vykonáva hlavne juhozápadným smerom k atolom Kwajalein a Kanton. Celková dĺžka vybavenej trasy dosahuje 10 000 km. Rakety sú odpaľované južným smerom. Vzhľadom na geografickú polohu základne prechádza celá trasa ich letu nad neobývanými oblasťami Tichého oceánu.
16. decembra 1958 bola zo základne Vandenberg vypustená prvá balistická raketa Thor. 28. februára 1959 bol z Vandenbergu na nosnú raketu Tor-Agena vypustený prvý satelit Discoverer-1 na obežnej dráhe na svete. Vandenberg bol vybraný ako miesto štartu a pristátia raketoplánu na západnom pobreží USA.
Na spustenie raketoplánov boli postavené technické stavby, montážna budova a prestavaný štartovací komplex č. Navyše, existujúca dráha základne s dĺžkou 2 590 metrov bola predĺžená na 4 580 metrov, aby sa uľahčilo pristávanie raketoplánov. Kompletná údržba a obnova orbitéra bola vykonaná pomocou zariadenia, ktoré je tu umiestnené. Explózia Challengeru však spôsobila zrušenie všetkých letov raketoplánov zo západného pobrežia.
Potom, čo bol program raketoplánu zmrazený vo Vandenbergu, bol štartovací komplex 6 opäť prepracovaný tak, aby vypúšťal nosné rakety Delta IV. Prvá z kozmických lodí radu Delta IV, vypustená z podložky 6, bola raketa vypustená 27. júna 2006, ktorá na obežnú dráhu vyniesla prieskumný satelit NROL-22.
Štart nosnej rakety Delta IV z kozmodrómu Vandenberg
V súčasnej dobe slúžia základne Vandenberg na vypúšťanie vojenských satelitov, niektoré z nich, napríklad prístroj NROL-28, slúžia na „boj proti terorizmu“. NROL-28 vyštartoval na vysoko eliptickú obežnú dráhu, aby zbieral spravodajské informácie o teroristických skupinách na Blízkom východe; napríklad senzory na palube takýchto satelitov môžu sledovať pohyb vojenských vozidiel na zemskom povrchu. Štart tejto družice do vesmíru vykonala nosná raketa Atlas V, ktorá používala ruské motory RD-180.
Na testy v rámci programu protiraketovej obrany sa používajú Reaganove skúšobné plochy. Miesta na štart sú umiestnené na atole Kwajelin a na ostrove Wake. Existuje od roku 1959. V roku 1999 bola skládka pomenovaná po bývalom prezidentovi USA Ronaldovi Reaganovi.
Od roku 2004 je ostrov Omelek, ktorý je súčasťou testovacieho miesta, hostiteľom štartovacej rampy nosnej rakety SpaceX Falcon 1. Z ostrova Omelek boli uskutočnené 4 pokusy o orbitálne spustenie.
Prvé tri skončili neúspešne, štvrtá raketa vypustila na obežnú dráhu hromadne rozmernú satelitnú maketu. Prvé komerčné uvedenie na trh sa uskutočnilo 13. júla 2009. Oneskorenie spôsobili problémy s kompatibilitou medzi raketou a malajzijským satelitom RazakSat.
Nosná raketa ľahkej triedy Falcon 1 je čiastočne opakovane použiteľná, prvý stupeň po oddelení je postriekaný a môže byť znovu použitý.
Kozmodróm Wallops sa nachádza na území, ktoré vlastní NASA, a pozostáva z troch samostatných miest s celkovou rozlohou 25 km²: hlavnej základne, centra na pevnine a Wallops Island, kde sa nachádza miesto štartu. Hlavná základňa sa nachádza na východnom pobreží Virginie. Bola založená v roku 1945, prvé úspešné vypustenie sa uskutočnilo 16. februára 1961, keď bol výskumný satelit Explorer-9 vypustený na obežnú dráhu Zeme pomocou nosnej rakety Scout X-1. Má niekoľko stránok na spustenie.
V roku 1986 nasadila NASA na územie testovacieho miesta riadiaci a merací komplex na sledovanie a riadenie letu kozmickej lode. Niekoľko radarov s priemerom antény 2, 4-26 m poskytuje príjem a vysokorýchlostný prenos informácií prichádzajúcich z predmetov priamo k ich majiteľom. Technické možnosti komplexu umožňujú vykonávať trajektórne merania objektov nachádzajúcich sa vo vzdialenosti 60 000 km s presnosťou 3 m na dosah a až 9 cm / s na rýchlosť.
Za roky svojej existencie bolo z územia stanice vyrobených viac ako 15 tisíc štartov rôznych typov rakiet, v poslednom čase zhruba 30 štartov ročne.
Od roku 2006 si časť testovacieho miesta prenajala súkromná letecká spoločnosť a používa ho na komerčné štarty pod názvom Stredoatlantický regionálny vesmírny prístav. V roku 2013 bola z kozmodrómu Wallops na sondu Minotaur-V vypustená sonda Lunar Atmosphere and Dust Environment Explorer.
Tu sa štartuje aj Antares LV, v ich prvom stupni sú nainštalované dva kyslíkovo-petrolejové raketové motory AJ-26-modifikácia motora NK-33 vyvinutá spoločnosťou Aerojet a licencovaná v USA na použitie v amerických nosných raketách.
Spustiť vozidlo „Antares“
K 31. marcu 2010 spoločnosť Aerodget Rocketdine kúpila od spoločnosti SNTK im. Kuznetsov, asi 40 motorov NK-33 za cenu 1 milión amerických dolárov.
Ďalším komerčným vesmírnym prístavom je štartovací komplex Kodiak, ktorý sa nachádza na rovnomennom ostrove pri pobreží Aljašky. Je určený na vypúšťanie ľahkých rakiet po suborbitálnej trajektórii a na štart malých kozmických lodí na polárnu dráhu.
Prvé experimentálne spustenie rakety z kozmodrómu sa uskutočnilo 5. novembra 1998. Prvý orbitálny štart sa uskutočnil 29. septembra 2001, keď nosná raketa Athena-1 vyniesla na obežnú dráhu 4 malé satelity.
Spustenie Athena-1 LV zo štartovacej rampy na ostrove Kadyak. 30. september 2001
Napriek „obchodnému“účelu kozmodrómu z neho pravidelne štartujú nosné rakety Minotaur. Americká nosná raketa na plne tuhé palivo Minotaur bola vyvinutá spoločnosťou Orbital Science Corporation, poverenou americkým letectvom, na základe pochodových etáp Minuteman a Piskiper ICBM.
Spustiť vozidlo „Minotaur“
Vzhľadom na zákony USA, ktoré zakazujú predaj vládneho vybavenia, je možné nosnú raketu Minotaur použiť iba na vypúšťanie vládnych satelitov a nie je k dispozícii na komerčné objednávky. Posledné úspešné spustenie Minotaura V sa uskutočnilo 6. septembra 2013.
Okrem vypúšťania nákladu do vesmíru pomocou nosných rakiet sa v USA realizujú aj ďalšie programy. Objekty boli vypúšťané na obežnú dráhu najmä pomocou rakiet radu Pegasus štartovaných z lietadla Stargazer, upraveného Lockheed L-1011.
Systém vyvinula spoločnosť Orbital Sciences Corporation, ktorá sa špecializuje na poskytovanie komerčných služieb pre doručovanie predmetov do vesmíru.
Ďalším príkladom súkromnej iniciatívy je opakovane použiteľná vesmírna loď One vyvinutá spoločnosťou Scaled Composites LLC.
Vzlet sa vykonáva pomocou špeciálneho lietadla White Knight (Biely rytier). Potom dôjde k odpojeniu a vesmírna loď One sa dvíha do nadmorskej výšky asi 50 km. Space Ship One je vo vesmíre asi tri minúty. Lety sa uskutočňujú zo súkromného leteckého a kozmického centra „Mojave“v záujme „vesmírnej turistiky“.
V roku 2012 Spojené štáty uskutočnili 13 štartov nosných rakiet. USA, ktoré v tomto ukazovateli podliehajú Rusku, aktívne pracujú na vytvorení sľubných nosných rakiet a opakovane použiteľných kozmických lodí.
