K vypuštění kosmické lodi do vesmíru je kromě odpalovací rampy zapotřebí také komplex struktur, kde se provádějí činnosti před startem: finální montáž a ukotvení nosné rakety a kosmické lodi, testování a diagnostika před startem, tankování paliva a okysličovadlo.
Vesmírné přístavy obvykle zabírají velkou oblast a jsou umístěny ve značné vzdálenosti od hustě obydlených míst, aby se zabránilo poškození v případě nehod a pádů, oddělených během letu etap.
Kosmodromy světa
Čím blíže je bod startu k rovníku, tím méně energie je zapotřebí k vypuštění užitečného zatížení do vesmíru. Při startu z rovníku může ušetřit asi 10% paliva ve srovnání s raketou vypuštěnou z kosmodromu umístěného ve středních zeměpisných šířkách. Protože na rovníku není mnoho států schopných odpalovat rakety do vesmíru, objevily se projekty mořských kosmodromů.
Rusko
Ruská federace, která je průkopníkem v průzkumu vesmíru, si v současné době drží prvenství v počtu startů. V roce 2012 provedla naše země 24 startů nosných raket, bohužel ne všechny byly úspěšné.
Největším „vesmírným přístavem“v Rusku je kosmodrom Bajkonur pronajatý z Kazachstánu. Nachází se na území Kazachstánu, v oblasti Kyzylorda mezi městem Kazalinsk a vesnicí Dzhusaly, poblíž vesnice Tyuratam. Rozloha kosmodromu: 6717 km². Stavba kosmodromu začala v roce 1955. 21. srpna 1957 došlo k prvnímu úspěšnému startu rakety R-7.
Schéma kosmodromu Bajkonur
V sovětských dobách byla v oblasti Bajkonuru vytvořena obrovská bezkonkurenční infrastruktura, zahrnující kromě počátečních, přípravných a kontrolních a měřicích komplexů také letiště, přístupové cesty, kancelářské budovy a obytná města. To vše po rozpadu SSSR přešlo do nezávislého Kazachstánu.
Podle oficiálních údajů stál provoz kosmodromu v roce 2012 zhruba 5 miliard rublů ročně (náklady na pronájem komplexu Bajkonur činí 115 milionů dolarů - asi 3,5 miliardy rublů ročně a Rusko vydává ročně na údržbu asi 1,5 miliardy rublů kosmodromů), což činilo 4,2% z celkového rozpočtu Roscosmosu na rok 2012. Kromě toho se z federálního rozpočtu Ruska do rozpočtu města Bajkonur každoročně provádí bezúplatný příjem ve výši 1, 16 miliardy rublů (od roku 2012). Celkově kosmodrom a město stály ruský rozpočet 6, 16 miliard rublů ročně.
V současné době je „Bajkonur“po převodu armádou v roce 2005 pod jurisdikci Roskosmosu. Do konce roku 2007 většina vojenských vesmírných jednotek opustila kosmodrom a na kosmodromu zůstalo asi 500 ruských vojáků.
Satelitní snímek Google Earth: odpalovací rampa č. 250
Kosmodrom má infrastrukturu a startovací zařízení, která umožňují odpalování nosných raket:
- středně velké nosiče rodiny Sojuzů, startovací hmotnost až 313 000 kg (na základě R-7)- místo č. 1 (Gagarinův start), č. 31.
- lehká nosná vozidla „Kosmos“, nosná hmotnost až 109 000 kg - číslo stanoviště 41.
- středně velké nosiče rodiny Zenit, startovací hmotnost až 462200 kg - číslo lokality 45.
- těžké nosiče „Proton“, startovací hmotnost až 705 000 kg - nástupiště č. 81, č. 200.
- lehké nosiče z rodiny Cyclone, startovací hmotnost až 193 000 kg (na základě ICBM R -36) - místo číslo 90.
- lehká nosná vozidla "Dnepr" ", nosná hmotnost až 211 000 kg (společný rusko-ukrajinský vývoj na základě ICBM R-36M)- místo č. 175
- lehká nosná vozidla „Rokot“a „Strela“, nosná hmotnost až 107 500 kg (podle ICBM UR -100N) - číslo lokality 175.
- těžké nosiče „Energia“, startovací hmotnost až 2 400 000 kg (v současné době se nepoužívá) - nástupiště č. 110, č. 250.
Satelitní snímek Google Earth: „Gagarinův start“
Navzdory pravidelně přijímaným platbám za pronájem kosmodromu a mezistátním smlouvám Kazachstán pravidelně zasahuje do normálního provozu kosmodromu. V roce 2012 tedy byly odloženy starty evropské meteorologické sondy MetOp-B (start byl plánován na 23. května), ruských satelitů Kanopus-V a MKA-PN1, běloruské kosmické lodi, kanadské ADS-1B a německé TET-1 (skupinové spuštění těchto pěti zařízení bylo naplánováno na 7. června), ruské zařízení „Resurs-P“(plánováno na srpen).
Důvodem byla dlouhodobá dohoda kazašské strany o využití pádového pole prvního stupně nosných raket v regionech Kustanai a Aktobe (používané při vypouštění satelitů na sluneční synchronní oběžnou dráhu nosnou raketou Sojuz).
Vzhledem k poloze kazašské strany nebyl realizován projekt vytvoření společného rusko-kazašského raketového a vesmírného komplexu „Baiterek“(na základě nové nosné rakety „Angara“). Nebylo možné dosáhnout kompromisu ohledně financování projektu. Rusko pravděpodobně postaví startovací komplex pro Angaru na novém kosmodromu Vostočnyj.
Proton-K vypouští modul Zvezda na oběžnou dráhu pro ISS
Nejsevernějším kosmodromem na světě je Plesetsk, známý také jako 1. státní testovací kosmodrom. Nachází se 180 kilometrů jižně od Archangelsku, nedaleko železniční stanice Plesetskaya severní železnice. Kosmodrom se rozkládá na ploše 176 200 hektarů. Kosmodrom pochází z 11. ledna 1957, kdy byla přijata rezoluce Rady ministrů SSSR o vytvoření vojenského zařízení s krycím názvem „Angara“. Kosmodrom byl vytvořen jako první vojenská raketová formace v SSSR, vyzbrojená mezikontinentálními balistickými raketami R-7 a R-7A.
Rodina nosičů R-7
Od 70. let do počátku 90. let držel kosmodrom Plesetsk světové prvenství v počtu startů raket do vesmíru (v letech 1957 až 1993 bylo odtud provedeno 1372 startů, zatímco pouze 917 z Bajkonuru, který je na druhém místě).
Od devadesátých let je však roční počet startů z Plesetsku nižší než z Bajkonuru. Kosmodrom je řízen armádou; kromě vypuštění umělé družice na oběžnou dráhu pravidelně provádí testovací vypouštění ICBM.
Kosmodrom má stacionární technické a startovací komplexy pro domácí lehká a střední nosná vozidla: Rokot, Cyclone-3, Kosmos-3M a Sojuz.
Satelitní snímek Google Earth: odpalovací rampa nosičů Sojuzu
Také na kosmodromu je testovací komplex určený pro testování mezikontinentálních balistických raket se silovým odpalovacím zařízením.
Probíhá výstavba odpalovacích a technických komplexů pro nosné rakety „Angara“na základě SC „Zenith“.
Start rakety Cyclone-3 z kosmodromu Plesetsk
Kosmodrom poskytuje významnou část ruských vesmírných programů souvisejících s obranou a také vědeckými a komerčními starty bezpilotních kosmických lodí.
Kromě hlavních kosmodromů „Bajkonur“a „Plesetsk“se z jiných kosmodromů pravidelně provádějí rakety nosných raket a kosmické lodě na oběžnou dráhu Země.
Nejslavnějším z nich je kosmodrom Svobodný. Hlavním důvodem vzniku tohoto kosmodromu byla skutečnost, že v důsledku zhroucení SSSR byl kosmodrom Bajkonur mimo území Ruska a nemožnost vypustit těžké „protony“z kosmodromu Plesetsk. Bylo rozhodnuto vytvořit nový kosmodrom na základě rozpuštěné 27. divize strategických raketových sil Rudého praporu na Dálném východě, která byla dříve vyzbrojena UR-100 BR. V roce 1993 byla její zařízení převedena na vojenské vesmírné síly. 1. března 1996 zde byl prezidentským dekretem zřízen 2. státní testovací kosmodrom Ministerstva obrany Ruské federace. Celková plocha tohoto zařízení je asi 700 km2.
První start nosné rakety Start 1.2 na základě balistické rakety Topol s kosmickou lodí Zeya se uskutečnil 4. března 1997. Za celou dobu existence kosmodromu zde bylo vypuštěno pět raket.
V roce 1999 bylo rozhodnuto postavit na kosmodromu raketový a odpalovací komplex pro nosnou raketu Strela. Komplex „Strela“však neprošel státní ekologickou odborností kvůli vysoké toxicitě v něm použitého raketového paliva - heptylu. V červnu 2005 bylo na zasedání Rady bezpečnosti Ruské federace rozhodnuto v rámci redukce ozbrojených sil zlikvidovat kosmodrom Svobodny kvůli nízké intenzitě startů a nedostatečnému financování. Již v roce 2007 však bylo rozhodnuto vytvořit zde infrastrukturu pro odpalování nosných raket střední třídy. Budoucí kosmodrom dostal jméno Vostočnyj. Předpokládá se, že zde budou prováděny komerční a vědecké starty a všechny vojenské starty jsou plánovány z Plesecku.
Z testovacího stanoviště Kapustin Yar a odpalovací rampy Yasny byly vypuštěny také lehké nosné rakety řady Cosmos a Dnepr.
Na cvičišti Kapustin Yar v oblasti Astrachaň se v současné době testují slibné systémy protivzdušné obrany. Kromě toho jsou pravidelně vypouštěny nosné rakety řady Kosmos s vojenskými satelity.
Komplex Jasny se nachází na území Dombarovského polohové oblasti strategických raketových sil v Jasenském okrese v oblasti Orenburg v Rusku. Slouží ke startu kosmických lodí pomocí nosných raket Dnepr. Od července 2006 do srpna 2013 proběhlo šest úspěšných komerčních spuštění.
Také v Rusku byly kosmické lodě vypuštěny ze strategických ponorkových raketových nosičů.
7. července 1998 byly na oběžnou dráhu Země vypuštěny dva německé komerční mikrosatelity Tubsat-N z projektu Novomoskovsk SSBN „Novomoskovsk“667BDRM „Dolphin“, ponořeny do vodní oblasti Barentsova moře. Jedná se o první v historii průzkumu vesmíru, který vypustil satelity na oběžnou dráhu poblíž Země pomocí raketového startu zpod vody.
26. května 2006, z Jekatěrinburgského SSBN projektu 667BDRM Dolphin, byl satelit Compass 2 úspěšně vypuštěn.
USA
Nejslavnějším americkým vesmírným přístavem je zdaleka vesmírné středisko Johna Fitzgeralda Kennedyho. Střed kosmodromu se nachází na ostrově Merritt na Floridě, nedaleko mysu Canaveral, na půli cesty mezi Miami a Jacksonville. Kennedyho vesmírné středisko je komplex zařízení pro spouštění a řízení kosmických lodí (kosmodrom) vlastněných NASA. Rozměry kosmodromu jsou 55 km dlouhé a asi 10 km široké, o rozloze 567 km².
Kosmodrom byl původně založen v roce 1950 jako testovací místo pro rakety. Umístění testovacího místa bylo jedním z nejpohodlnějších ve Spojených státech, protože vyčerpané raketové stupně spadají do Atlantského oceánu. Umístění kosmodromu je však spojeno s významnými přírodními a meteorologickými riziky. Budovy a struktury vesmírného centra byly opakovaně vážně poškozeny hurikány a plánované starty musely být odloženy. V září 2004 tedy část zařízení Kennedyho vesmírného střediska poškodil hurikán Francis. Svisle sestavená budova přišla o tisíc vnějších panelů o přibližných rozměrech 1,2 × 3,0 m. Vnější plášť 3 700 m² byl zničen. Střecha byla částečně odtržena a interiér byl značně poškozen vodou.
Pohled shora na oblast odpalovacího komplexu číslo 39
Všechny starty raketoplánů provedlo Kennedyho vesmírné středisko z odpalovacího komplexu 39. Středisko obsluhuje přibližně 15 000 státních zaměstnanců a specialistů.
Historie tohoto kosmodromu je neoddělitelně spjata s americkým programem průzkumu vesmíru s lidskou posádkou. Až do července 2011 bylo Kennedyho vesmírné středisko místem startu vozidel Space Shuttle využívajících komplex 39 s infrastrukturou Apollo. Prvním startem byla kosmická loď Columbia 12. dubna 1981. Středisko je také místem přistání orbitálních raketoplánů - je zde 4,6 km dlouhý přistávací pás.
Raketoplán "Atlantis"
Poslední start raketoplánu Atlantis se uskutečnil 16. května 2011. Poté americká opakovaně použitelná kosmická loď doručila náklad logistiky a také magnetický alfa spektrometr na palubu Mezinárodní vesmírné stanice.
Část území kosmodromu je přístupná veřejnosti, nachází se zde několik muzeí a kin a výstaviště. Trasy autobusových výletů jsou organizovány na území uzavřeném pro bezplatné návštěvy. Cesta autobusem stojí 38 USD. Zahrnuje: návštěvu startovacích míst komplexu 39 a výlet do centra Apollo-Saturn V, přehled sledovacích stanic.
Centrum Apollo-Saturn V je obrovské muzeum postavené kolem nejcennějšího kusu výstavy, rekonstruované nosné rakety Saturn V a dalších artefaktů souvisejících s vesmírem, jako je kapsle Apollo.
Bezpilotní kosmické lodě jsou vypouštěny z odpalovacích míst podél pobřeží, jsou provozovány americkým letectvem a jsou součástí americké letecké základny na mysu Canaveral. Tato základna je součástí vesmírného velitelství vzdušných sil USA. Na mysu Canaveral je 38 odpalovacích míst, z nichž pouze 4 jsou dnes v provozu. V současné době jsou z kosmodromu vypouštěny rakety Delta II a IV, Falcon 9 a Atlas V.
Satelitní snímek Google Earth: odpalovací rampa na mysu Canaveral
Odtud se 22. dubna 2010 uskutečnilo první úspěšné vypuštění opakovaně použitelné bezpilotní kosmické lodi Boeing X-37. Na oběžnou dráhu Země byla vypuštěna pomocí nosné rakety Atlas V.
5. března 2011 bylo zařízení vypuštěno na oběžnou dráhu nosnou raketou Atlas V, vypuštěnou z mysu Canaveral. Podle amerického letectva bude druhý X-37B testovat senzorová zařízení a satelitní systémy. Dne 16. června 2012 letoun přistál na letecké základně Vandenberg v Kalifornii, strávil 468 dní a 13 hodin na oběžné dráze, přičemž letěl kolem Země více než sedm tisíckrát.
11. prosince 2012 byl přístroj tohoto typu vypuštěn do vesmíru potřetí, kde zůstává dodnes.
X-37 je navržen pro provoz ve výškách 200-750 km, je schopen rychle měnit oběžné dráhy, manévrovat, provádět průzkumné mise, doručovat a vracet malé náklady.
Druhým největším a nejdůležitějším zařízením americké vesmírné infrastruktury je letecká základna Vandenberg. Zde se nachází společné velitelské středisko vesmíru. Je zde sídlo 14. leteckého pluku, 30. vesmírného křídla, 381. výcvikové skupiny a západního odpalovacího a testovacího dosahu, kde se provádějí starty satelitů pro vojenské a obchodní organizace, jakož i testy mezikontinentálních balistických raket, včetně Minuteman - 3.
Řízení a výcvik střelby bojových raket se provádí převážně jihozápadním směrem k atoly Kwajalein a Canton. Celková délka vybavené trasy dosahuje 10 tisíc km. Rakety jsou odpalovány jižním směrem. Vzhledem ke geografické poloze základny prochází celá trasa jejich letu nad neobydlenými oblastmi Tichého oceánu.
16. prosince 1958 byla ze základny Vandenberg vypuštěna první balistická raketa Thor. 28. února 1959 byl z Vandenbergu na nosnou raketu Tor-Agena vypuštěn první satelitní satelit Discoverer-1 na oběžné dráze na světě. Vandenberg byl vybrán jako místo startu a přistání raketoplánu na západním pobřeží USA.
Ke spuštění raketoplánů byly postaveny technické stavby, montážní budova a přestavěn odpalovací komplex č. 6. Kromě toho byla stávající dráha základny o délce 2 590 metrů prodloužena na 4 580 metrů, aby se usnadnilo přistání raketoplánu. Plná údržba a obnova orbiteru byla provedena pomocí zde umístěného zařízení. Exploze Challengeru však způsobila zrušení všech letů raketoplánů ze západního pobřeží.
Poté, co byl program raketoplánu zmrazen ve Vandenbergu, byl Launch Complex 6 znovu přepracován tak, aby vypustil nosné rakety Delta IV. První z kosmických lodí řady Delta IV, vypuštěných z podložky 6, byla raketa vypuštěná 27. června 2006, která vypustila na oběžnou dráhu průzkumnou družici NROL-22.
Vypuštění nosné rakety Delta IV z kosmodromu Vandenberg
V současné době slouží základna Vandenberg ke spouštění vojenských satelitů, některá z nich, například aparát NROL-28, slouží k „boji proti terorismu“. NROL-28 vypustil na vysoce eliptickou oběžnou dráhu, aby sbíral zpravodajské informace o teroristických skupinách na Blízkém východě; například senzory na palubě takových satelitů mohou sledovat pohyb vojenských vozidel na zemském povrchu. Vypuštění této družice do vesmíru provedla nosná raketa Atlas V, která používala ruské motory RD-180.
Pro zkoušky v rámci programu protiraketové obrany se používají Reaganova zkušební místa. Startovací místa se nacházejí na atolu Kwajelin a na ostrově Wake. Existuje od roku 1959. V roce 1999 byla skládka pojmenována po bývalém americkém prezidentovi Ronaldovi Reaganovi.
Od roku 2004 je ostrov Omelek, součást testovacího místa, hostitelem odpalovací rampy nosné rakety SpaceX Falcon 1. Z ostrova Omelek byly provedeny celkem 4 pokusy o orbitální start.
První tři skončily neúspěšně, čtvrtá raketa vypustila na oběžnou dráhu hromadně dimenzionální maketu satelitu. První komerční spuštění se uskutečnilo 13. července 2009. Zpoždění bylo způsobeno problémy s kompatibilitou mezi raketou a malajským satelitem RazakSat.
Nosná raketa lehké třídy Falcon 1 je částečně opakovaně použitelná, první stupeň po oddělení je potřísněn a lze jej znovu použít.
Kosmodrom Wallops se nachází na území vlastněném NASA a skládá se ze tří samostatných lokalit o celkové ploše 25 km²: hlavní základny, centra na pevnině a Wallops Island, kde se nachází místo startu. Hlavní základna se nachází na východním pobřeží Virginie. Byla založena v roce 1945, první úspěšný start byl proveden 16. února 1961, kdy byl na nízkou oběžnou dráhu vypuštěn výzkumný satelit Explorer-9 pomocí nosné rakety Scout X-1. Má několik spouštěcích stránek.
V roce 1986 nasadila NASA na území testovacího místa kontrolní a měřicí komplex pro sledování a řízení letu kosmické lodi. Několik radarů s průměrem antény 2, 4-26 m zajišťuje příjem a vysokorychlostní přenos informací přicházejících z objektů přímo k jejich majitelům. Technické možnosti komplexu umožňují provádět měření trajektorie objektů nacházejících se ve vzdálenosti 60 tisíc km s přesností na 3 m v dosahu a rychlostí až 9 cm / s.
Za dobu své existence bylo z území stanice vyrobeno více než 15 tisíc startů různých typů raket, v poslední době zhruba 30 startů ročně.
Od roku 2006 je část testovacího místa pronajata soukromou leteckou společností a používána pro komerční starty pod názvem Středoatlantický regionální kosmodrom. V roce 2013 byla z kosmodromu Wallops vypuštěna sonda Lunar Atmosphere and Dust Environment Explorer na nosnou raketu Minotaur-V.
Zde je také spuštěn Antares LV, v jejich prvním stupni jsou nainstalovány dva kyslíko-petrolejové raketové motory AJ-26-modifikace motoru NK-33 vyvinutého společností Aerojet a licencovaného v USA pro použití na amerických nosných raketách.
Spustit vozidlo „Antares“
K 31. březnu 2010 koupil Aerodget Rocketdine od společnosti SNTK im. Kuznetsov, asi 40 motorů NK-33 za cenu 1 milion amerických dolarů.
Dalším komerčním vesmírným přístavem je Kodiak Launch Complex, který se nachází na stejnojmenném ostrově u pobřeží Aljašky. Je navržen tak, aby odpaloval lehké rakety po suborbitální trajektorii a vypouštěl malé kosmické lodě na polární oběžnou dráhu.
První experimentální start rakety z kosmodromu se uskutečnil 5. listopadu 1998. První orbitální start proběhl 29. září 2001, kdy nosná raketa Athena-1 vynesla na oběžnou dráhu 4 malé satelity.
Vypuštění Athena-1 LV z odpalovací rampy na ostrově Kadyak. 30. září 2001
Navzdory „komerčnímu“účelu kosmodromu z něj pravidelně startují nosné rakety Minotaur. Minotaurova rodina amerických plně odpalovacích vozidel na tuhá paliva byla vyvinuta společností Orbital Science Corporation, pověřenou americkým letectvem, na základě pochodových fází Minuteman a Piskiper ICBM.
Vypustit vozidlo „Minotaur“
Vzhledem k americkým zákonům zakazujícím prodej vládního vybavení lze nosnou raketu Minotaur použít pouze ke spouštění vládních satelitů a není k dispozici pro komerční objednávky. Poslední úspěšné spuštění Minotaura V proběhlo 6. září 2013.
Kromě vypouštění nákladu do vesmíru pomocí nosných raket jsou ve Spojených státech implementovány další programy. Objekty byly zejména vypuštěny na oběžnou dráhu pomocí raket řady Pegasus vypuštěných z letadla Stargazer, upraveného Lockheed L-1011.
Systém vyvinula společnost Orbital Sciences Corporation, která se specializuje na poskytování komerčních služeb pro doručování objektů do vesmíru.
Dalším příkladem soukromé iniciativy je opakovaně použitelná vesmírná loď One vyvinutá společností Scaled Composites LLC.
Vzlet se provádí pomocí speciálního letadla White Knight (White Knight). Poté dojde k odpojení doku a Space Ship One se zvedne do výšky asi 50 km. Space Ship One je ve vesmíru asi tři minuty. Lety se uskutečňují ze soukromého leteckého a kosmického centra „Mojave“v zájmu „vesmírné turistiky“.
V roce 2012 Spojené státy provedly 13 startů nosných raket. Spojené státy s tímto ukazatelem Ruska aktivně pracují na vytvoření slibných nosných raket a znovupoužitelných kosmických lodí.
