נחיתת כלי תעופה חללי
מאז המרוץ לחלל נעשה שימוש במגוון רחב של כלי תעופה לחלל. שלא כמו שלבי ההמראה הדומים לרובם, ישנה שונות גדולה בין שלבי הנחיתה, ובין תצורות הכלים השונים.
נחיתת גשושית תלויה בגורמים שונים של הגרם השמיימי, כגון: פני השטח, מהירות ההקפה, כוח המשיכה, תנאי אטמוספירה וכו'. לפיכך כל נחיתת גשושית שונה מעצם שמיימי אחד לשני.
כאשר לגרם השמיימי יש אטמוספירה, בעת תהליך החדירה לאטמוספירה נדרש לכוון את כלי התעופה להיכנס בזווית התקפה גבוהה, על מנת להימנע מחימום יתר עקב החיכוך, או מהקפצה מהאטמוספירה חזרה לחלל.
כמעט בכל נחיתות כלי תעופה חלליים משתמשים במצנח כדי להאט את הרכב, אלא אם כן מדובר בגרם שמיים חסר אטמוספירה, שם לא יכול להיווצר גרר.
באם מדובר במרחקים גדולים בין גרם שמים עליו הולכת לנחות גשושית לבין כדור הארץ, הרי שהפרש הזמנים בין קבלת אותות הרדיו יהיה ארוך, לכן נהוג לשלוח את רצף הנחיתה מבעוד מועד לגשושית, והוא מתבצע אוטומטית.
לעיתים, על כוכבי לכת ארציים, או על הירח ניתן לכוון שרצף הנחיתה יגרום לגשושית לנחות באזור מסוים, בו מניחים שפני השטח יהיו יותר נוחים לנחיתה או שיש שם שטח בעל עניין מחקרי[1].
נחיתה על הירח
הנחיתות על הירח כוללות, תהליך של כליאה בשדה הכבידה של הירח לאחר מספר הקפות שלו, הנמכת מסלול, ומיד לאחר מכן שלב הנחיתה המכונה בטרמינולוגיית נאס"א בראשי התיבות PDI - Powered Descent Initiation, הכולל הפעלת מנועים לשם האטת הנפילה עד לנחיתה[2][3].
על הירח נחתו עד היום 6 משימות מאוישות שהופעלו על ידי ארצות הברית בתוכנית אפולו. הנחיתה נעשתה על ידי רכב נחיתה שהתנתק מהחללית בעת טיסתה במסלול סביב לירח, והביא שני אסטרונאוטים לנחיתה על הירח.
בנוסף למשימות המאוישות, נחתו על הירח כמה רוברים בלתי מאוישים תוצרת ברית המועצות וסין. הגשושית הישראלית בראשית התרסקה על אדמת הירח ב־11 באפריל 2019.
כל הנחיתות על הירח נעשות בצד הנראה כדי לאפשר תקשורת נוחה ורציפה עם הגשושיות, למעט נחיתה אחת של צ'אנג־אה 4 הסינית שנחתה לראשונה על הצד הרחוק של הירח.
נחיתה על מאדים
כוכב הלכת מאדים הוא העצם השמיימי עליו נחתו המספר הרב ביותר של גשושיות ורוברים, ולכן נרכש ניסיון רב בטכניקת הנחיתה האופטימלית.
על מאדים, על אף שהאטמוספירה שלו דלילה הרבה יותר משל כדור הארץ, נעשה שימוש במצנח, והפעלת מבערים להאטת הנפילה (כמו עם הנחתות InSight ופניקס). לעיתים נעשה שימוש גם בכבל הורדה כמו עם הגשושית קוריוסיטי, או באשכול בלוני נחיתה כמו שנעשה בתוכנית מארס רובר עם הרוברים ספיריט ואופרטוניטי.
נחיתה על אסטרואיד
נחיתות על אסטרואידים הן הקשות ביותר כיוון שלגופים אלו הכבידה החלשה ביותר, לעיתים אין מספיק נתונים על פני השטח, וכל פספוס במהירות הנחיתה, או בעגינה עצמה על פני השטח עלול להקפיץ את הגשושית חזרה לחלל, כמו שקרה לגשושית רוזטה, שנחתה לבסוף שלא במקום המתוכנן.
נחיתה חזרה על כדור הארץ
נחיתת מעבורת חלל
רצף הנחיתה של המעבורת היה אוטומטי[5]. המעבורות היו נוחתות ללא שימוש בדלק החל מהכניסה לאטמוספירה, ולמעשה היו 8 דקות בהן המעבורת טסה כדאון. עם נגיעת הגלגלים במסלול הנחיתה המעבורת הייתה פותחת מצנח בלימה עד לעצירה מלאה.
נחיתת טילי SpaceX
.jpg)
נחיתת המאיצים (מאיצים) של משגרי הפאלקון 9 מהווה פריצת דרך[6] בכל הנוגע לשימוש במאיצים. העיקרון הוא שהמאיץ נוחת אוטומטית[7] על משטח נחיתה או אסדה בים ומשם נלקח לשימוש חוזר[8], שלא כמו במשימות מעבורות החלל או שיגורי כבודה בהן המאיצים נופלים לים ורק אז נלקחים לשימוש חוזר, או ממשיכים במסלול הקפה ללא יכולת להשתמש בהן שוב.
נחיתת קפסולות
במשימות חזרה לכדור הארץ, לעיתים נעשה שימוש בקפסולות. לקפסולות צורת חרוט קטום, או כדור רחב ופחוס. הקפסולות יכולות להיות מאוישות וגדולות, כתאי פיקוד, או קטנות כקופסת נעליים. הקפסולה צריכה להיכנס בזווית התקפה מאוד ספציפית, על מנת להימנע מחיכוך וחימום יתר שעלול לפרק את התא, ואם על מנת להימנע מהדיפה על ידי האטמוספירה חזרה לחלל. מכוונים את הנחיתה של הקפסולות באזורים ללא אוכלוסייה, כים או מדבר.
תאי פיקוד מאוישים הם קפסולה בא יושבים אנשי החלל בשובם מפעילות מאוישת (למשל מתחנת החלל הבינלאומית או מן הירח). תא הפיקוד הוא בעל צורת חרוט קטום.
גם חללית הדרגון בנויה כקפסולת פיקוד, אך היא גדולה יותר. ב־2010 הודיע אלון מאסק כי חללית הדרגון ”יכולה לעמוד בחדירה לאטמוספירה במהירות חזרה מהירח, ואפילו ממאדים, זאת באמצעות מגן החום שפותח עבורה.”[9]
החללית היאבוסה שיגרה ב־2011 חזרה לכדור הארץ קפסולה ובה חלקיקים מהאסטרואיד איטוקוואה.
נחיתה שנעשית בים באמצעות מצנח נקראת Splashdown (אנ').
ראו גם
- תוכנית לונה של ברית המועצות להנחתת גשושיות על הירח
- הנעה רקטית רב־שלבית
- תאי הפיקוד/שירות של החללית אפולו
- אסון מעבורת החלל קולומביה
- חדירה לאטמוספירה
קישורים חיצוניים
- מה שעולה, חייב לרדת: על חזרה מטיסות חלל - באתר עושים היסטוריה.
- Reentry and Recovery from Space
הערות שוליים
- ^ בוחרים אתר נחיתה על מאדים, באתר מכון דודיסון
- ^ הנחיתה על הירח , באתר סוכנות החלל הישראלית
- ^ הנחיתה הראשונה על הירח, באתר דע מדע
- ^ צלילה לאטמוספירה של מאדים, באתר הידען, 2012-08-02
- ^ הטיסה היחידה של המעבורת ההיסטורית, באתר ynet
- ^ טיל לשימוש חוזר של חברת SpaceX פרש לוויינים בחלל ונחת חזרה על כדור הארץ , באתר הארץ
- ^ SpaceX’s self-landing rocket is a flying robot that’s great at math , באתר SpaceX
- ^ היסטוריה בחלל: SpaceX מצליחה לשגר ולהנחית טיל ‘ממוחזר’ , באתר geektime
- ^ Second Falcon 9 rocket begins arriving at the Cape
29797487נחיתת כלי תעופה חללי