우주선

Spacecraft
"궤도선"은 여기로 방향을 바꿉니다.기타 용도는 Orbiter(동음이의한 설명)를 참조하십시오.
"궤도 차량"은 여기로 방향을 바꿉니다.기타 용도는 궤도 차량(동음이의)을 참조하십시오.
Columbia's first launch on the mission
미국의 우주왕복선은 1981년부터 2011년까지 135회 비행하여 스페이스랩, 미르, 허블우주망원경, 국제우주정거장을 지원했습니다. (흰색 외부탱크를 장착한 콜롬비아의 처녀발사 모습을 볼 수 있습니다.)
소련과 러시아의 140대 이상의 승무원 소유스 우주선(TMA 버전 표시)은 1967년부터 비행했으며 현재 국제 우주 정거장을 지원하고 있습니다.
시리즈의 일부(on)
우주비행
역사
적용들
우주선
우주 발사
우주비행 유형
우주 기구 목록
우주비행 포탈

우주선(spacecraft)PL은 우주 공간을 비행하고 그 곳에서 작동하도록 설계된 우주선을 말합니다.우주선은 통신, 지구 관측, 기상학, 항해, 우주 식민지화, 행성 탐사, 인간과 화물의 운송 등 다양한 목적으로 사용됩니다.단일궤도 차량을 제외한 모든 우주선은 자력으로 우주에 진입할 수 없고, 발사체(운반 로켓)가 필요합니다.

궤도를 벗어난 우주 비행에서, 우주선은 우주로 들어갔다가 지구의 궤도를 완전히 돌 수 있는 충분한 에너지나 속도를 얻지 못하고 표면으로 되돌아옵니다.궤도 우주선의 경우, 우주선은 지구 주위나 다른 천체 주위의 닫힌 궤도에 들어갑니다.인간의 우주 비행에 사용되는 우주선은 출발 또는 궤도(우주정거장)에서만 승무원 또는 승객으로 탑승하는 반면, 로봇 우주 임무에 사용되는 우주선은 자율 또는 원격 로봇으로 작동합니다.과학 연구를 지원하기 위해 사용되는 로봇 우주선은 우주 탐사선입니다.행성체 주위의 궤도에 남아있는 로봇 우주선은 인공위성입니다.현재까지 파이어니어 10호와 11호, 보이저 1호와 2호, 뉴호라이즌스호 등 소수의 성간 탐사선만이 태양계를 떠나는 궤도에 올라 있습니다.

궤도 우주선은 회수가 가능할 수도 있고 그렇지 않을 수도 있습니다.대부분은 그렇지 않습니다.회수 가능한 우주선은 비날개 우주 캡슐과 날개 달린 우주 비행기로 지구에 재진입하는 방법에 의해 세분화될 수 있습니다.회수 가능한 우주선은 재사용이 가능할 수도 있고(스페이스X 드래곤이나 우주왕복선 궤도선처럼 다시 발사하거나 여러 번 발사할 수도 있습니다), 또는 소모가 가능할 수도 있습니다(소유스처럼).최근 몇 년 동안, 더 많은 우주 기관들이 재사용 가능한 우주선을 향해 나아가고 있습니다.

인류는 우주 비행을 달성했지만, 궤도 발사 기술을 보유한 나라는 거의 없습니다.러시아(RSA 또는 "로스코스모스"), 미국(NASA), 유럽우주국(ESA) 회원국, 일본(JAXA), 중국(CNSA), 인도(ISRO), 대만[1][2][3][4][5] 국립충산과학기술원(ISRO), 대만 국가우주기구(NSPO),[6][7][8] 이스라엘(ISA), 이란(ISA), 북한(NADA).또한, 몇몇 민간 기업들이 정부 기관으로부터 독립적으로 궤도 발사 기술을 개발했거나 개발 중에 있습니다.그러한 회사들의 가장 눈에 띄는 예는 스페이스X와 블루 오리진입니다.

역사

참고 항목:우주 비행 역사
소련이 발사한 첫 인공위성 스푸트니크 1호

독일의 V-2는 1944년 6월 독일의 Peenemünde에서 189 km 고도에 도달했을 때 최초의 우주선이 되었습니다.[9]스푸트니크 1호는 최초의 인공위성이었습니다.1957년 10월 4일 소련에 의해 지구 저궤도 타원형으로 발사되었습니다.그 발사는 새로운 정치적, 군사적, 기술적 그리고 과학적인 발전을 이끌었습니다; 스푸트니크 발사는 하나의 사건이었지만, 그것은 우주 시대의 시작을 알렸습니다.[10][11]스푸트니크 1호는 기술적인 첫 번째 가치 외에도 위성의 궤도 변화를 측정함으로써 상층 대기층의 밀도를 파악하는 데도 도움이 되었습니다.그것은 또한 전리층에서의 무선 신호 분포에 대한 데이터를 제공했습니다.인공위성의 허체에 있는 가압 질소는 유성체를 탐지할 수 있는 첫 번째 기회를 제공했습니다.스푸트니크 1호는 국제 지구 물리학의 해 동안 카자흐스탄 SSR(현재 바이코누르 우주기지)의 5번째 튜라탐 범위에서 발사되었습니다.위성은 시속 2만9000km(18,000mph)로 비행해 96.2분간 궤도를 돌았고 20.005MHz와 40.002MHz의 무선 신호를 내보냈습니다.

스푸트니크 1호가 지구의 궤도를 도는 첫 번째 우주선이었지만, 다른 인간이 만든 물체들은 이전에 국제기구인 국제항공연맹이 우주비행으로 간주하기 위해 요구하는 높이인 100 km의 고도에 도달했습니다.이 고도를 카르만선이라고 합니다.특히 1940년대에 V-2 로켓의 시험 발사가 몇 차례 있었고, 그 중 일부는 100km를 훨씬 넘는 고도까지 도달했습니다.

승무원과 무인 우주선

승무원 우주선

참고 항목:승무원 우주선과 인간 우주 비행 목록
아폴로 17호가 달 궤도에 진입하다

2016년 현재 승무원 우주선을 조종한 나라는 소련/러시아, 미국, 중국 등 3개국뿐입니다.최초의 승무원 우주선은 1961년 소련 우주비행사 유리 가가린을 우주로 실어 나르고 지구 궤도를 완전히 돌게 한 보스토크 1호였습니다.보스토크 우주선을 이용한 다른 5개의 승무원 임무가 있었습니다.[12]두 번째 승무원 우주선은 Freedom 7로 명명되었고, 1961년에 미국인 우주비행사 Alan Shepard를 태우고 고도 187 킬로미터(116 mi)를 조금 넘는 궤도 이하의 우주비행을 했습니다.수성 우주선을 이용한 다섯 개의 다른 승무원 임무가 있었습니다.

소련의 다른 승무원 우주선으로는 보스코드, 소유즈, 존드/L1, L3, TKS, 살류트와 미르 승무원 우주 정거장이 있습니다.미국의 다른 승무원 우주선으로는 제미니 우주선, 아폴로 달 모듈을 포함한 아폴로 우주선, 스카이랩 우주 정거장, 분리되지 않은 유럽 우주 연구소와 개인 우주 정거장 모듈을 갖춘 우주 왕복선, 드래곤 2의 스페이스X 승무원 드래곤 구성이 있습니다.미국 보잉사도 스타라이너(Starliner)로 불리는 자체 우주선 CST-100을 개발해 비행했지만 아직 승무원 비행은 이뤄지지 않았습니다.중국은 발전했지만, 슈광을 비행하지 않았고, 현재 선저우를 사용하고 있습니다 (첫 번째 승무원 임무는 2003년이었습니다).

우주왕복선과 소련의 부란 우주비행기를 제외하고는, 무인 시험 비행이 단 한 번밖에 없었던, 회수할 수 있는 모든 승무원 궤도 우주선은 우주 캡슐이었습니다.

  • 승무원 우주선
  • Drawings of Mercury, Gemini capsules and Apollo spacecraft, with their launch vehicles

    미국 수성, 제미니, 아폴로 우주선

  • Soviet Vostok capsule

    소비에트 보스토크 캡슐

  • Line drawing of Voskhod capsules

    소비에트 보스코드 (보스톡의 변형)

  • Soyuz 7K-OK(A) drawing

    1967년 소련/러시아 소유스 우주선

  • Drawing of Shenzhou spacecraft

    중국 선저우 우주선

2000년 11월부터 제작된 국제 우주 정거장은 러시아, 미국, 캐나다 그리고 여러 나라들의 합작 투자입니다.

무인 우주선

주요 기사:무인우주선, 위성, 우주망원경, 화물우주선
참고 항목:프로그램별 무인우주선 목록, 인공위성 및 우주탐사선 연표, 태양계 탐사선 목록, 우주망원경 목록
허블 우주 망원경
2008년 3월 31일 월요일 국제 우주 정거장에 쥘 베른 자동 이송 차량(ATV)이 접근하고 있습니다.

무인 우주선은 사람이 타지 않는 우주선입니다.무인 우주선은 사람의 입력에 따라 다양한 수준의 자율성을 가질 수 있습니다. 원격 제어, 원격 안내 또는 심지어 자율적일 수도 있는데, 이는 별도의 지시가 없는 한 미리 프로그래밍된 작동 목록을 가지고 있다는 것을 의미합니다.

많은 우주 임무들은 비용이 더 낮고 위험 요소가 더 낮기 때문에 승무원이 탑승하는 것보다는 원격 로봇 운용에 더 적합합니다.게다가 금성이나 목성 근처와 같은 몇몇 행성의 목적지들은 인간의 생존을 위해 너무 적대적입니다.토성, 천왕성, 해왕성과 같은 외부 행성들은 현재의 승무원 우주 비행 기술로 도달하기에는 너무 멀기 때문에, 망원경 탐사선들이 그것들을 탐사할 수 있는 유일한 방법입니다.텔레로보틱스는 우주선을 살균할 수 있기 때문에 지구 미생물에 의한 오염에 취약한 지역의 탐사도 가능합니다.인간은 수많은 미생물들과 공존하기 때문에 우주선과 같은 방식으로 살균될 수 없고, 이 미생물들은 우주선이나 우주복 안에 담기도 어렵습니다.달, 행성, 태양, 다수의 작은 태양계 천체들(혜성과 소행성)을 연구하기 위해 다수의 우주 탐사선이 보내졌습니다.

무인 우주선의 특별한 종류는 우주 망원경으로, 천체를 관측하는 데 사용되는 우주 공간의 망원경입니다.최초의 운용 망원경은 1968년 발사된 미국 궤도천문대, OAO-2, 1971년 살류트 1호에 탑재된 소련의 오리온 1 자외선망원경이었습니다.우주 망원경은 관측하는 전자기 복사의 여과와 왜곡을 피하고, 지상 관측소에서 마주치는 빛 공해를 방지합니다.가장 잘 알려진 예로는 허블 우주 망원경과 제임스 웹 우주 망원경이 있습니다.

화물 우주선은 음식, 추진제 및 기타 보급품을 운반함으로써 우주 정거장의 운영을 지원하기 위해 화물을 운반하도록 설계되었습니다.1978년부터 자동화된 화물 우주선이 사용되었으며 살류트 6호, 살류트 7호, 미르호, 국제 우주 정거장, 톈궁 우주 정거장에 서비스를 제공했습니다.

다른.

어떤 우주선은 승무원 우주선과 무인 우주선 둘 다로 작동할 수 있습니다.예를 들어, 부란 우주 비행기는 자율적으로 작동할 수 있었지만, 승무원이 탑승한 상태로 비행한 적은 없었지만 수동 조종 장치도 갖추고 있었습니다.

우주선의 종류

통신위성

주요 기사:통신위성

통신 위성은 트랜스폰더를 통해 무선 통신 신호를 중계하고 증폭하는 인공 위성으로, 지구의 여러 위치에서 소스 송신기와 수신기 사이의 통신 채널을 생성합니다.통신위성은 텔레비전, 전화, 라디오, 인터넷, 군사용으로 사용됩니다.[13]많은 통신 위성들이 적도에서 22,300 마일 (35,900 km) 위의 정지 궤도에 있어서, 위성이 하늘의 같은 지점에 정지해 있는 것처럼 보입니다. 따라서 지상국의 위성 접시 안테나는 그 지점을 영구적으로 겨냥할 수 있고 위성을 추적하기 위해 움직일 필요가 없습니다.다른 것들은 지구의 낮은 궤도에서 위성 별자리를 형성하는데, 그곳에서는 지상의 안테나들이 위성의 위치를 따라야 하고 위성들 사이를 자주 전환해야 합니다.

전기통신 링크에 사용되는 고주파 전파는 시선에 의해 이동하기 때문에 지구의 곡선에 의해 방해를 받습니다.통신 위성의 목적은 지구의 곡선 주위에 신호를 전달하여 넓게 분리된 지리적 지점들 간의 통신을 가능하게 하는 것입니다.[14]통신위성은 광범위한 무선 주파수와 마이크로파 주파수를 사용합니다.신호 간섭을 방지하기 위해, 국제 기구들은 주파수 범위 또는 "대역"을 사용하는 것이 허용되는 규정을 가지고 있습니다.이러한 대역 할당을 통해 신호 간섭의 위험을 최소화할 수 있습니다.[15]

카고 우주선

자세한 정보:우주정거장 화물차량 비교
국제 우주 정거장에 재보급하기 위해 과거 또는 현재에 사용된 자동 화물 우주선의 집합체입니다.

화물 또는 재보급 우주선은 음식, 추진제 및 기타 보급품을 운반함으로써 우주 정거장의 운영을 지원할 수 있도록 특별히 설계된 로봇 우주선입니다.

1978년부터 자동화된 화물 우주선이 사용되었으며 살류트 6호, 살류트 7호, 미르호, 국제 우주 정거장, 톈궁 우주 정거장에 서비스를 제공했습니다.

2023년 현재, 국제 우주 정거장에 3개의 다른 화물 우주선이 사용되고 있습니다.러시안 프로그레스, 아메리칸 스페이스X 드래곤 2와 시그너스.중국의 톈저우는 톈궁 우주 정거장을 공급하는 데 사용됩니다.

우주 탐사선

주요 기사 : 우주 탐사선

우주 탐사선은 깊은 우주나 지구 이외의 천체를 탐사하기 위해 보내지는 로봇 우주선입니다.이들은 행성 표면이나 행성 대기가 아닌 열린 공간에서 활동한다는 점에서 착륙선과 구별됩니다.로봇이 되기 위해서는 비싸고 무거운 생명 유지 시스템이 필요하지 않습니다. (아폴로호의 달 착륙에는 한 번 발사할 때마다 10억 달러 이상의 비용이 드는 새턴 V 로켓을 사용해야 하며, 인플레이션을 감안하면) 그래서 더 가볍고 더 저렴한 로켓을 사용할 수 있습니다.우주 탐사선들은 태양계와 명왕성의 모든 행성들을 방문해왔고, 파커 태양 탐사선은 태양의 채층에 있는 가장 가까운 지점에 있는 궤도를 가지고 있습니다.태양계를 탈출하는 우주 탐사선은 보이저 1호, 보이저 2호, 파이오니어 10호, 파이오니어 11호, 뉴호라이즌스 등 5개입니다.

보이저 프로그램

주요 기사:보이저 프로그램

동일한 보이저 탐사선은 무게가 721.9 킬로그램 (1,592 lb)이며, 우주선이 한 번의 임무로 네 개의 행성을 모두 방문하고 중력 보조를 사용하여 각각의 목적지에 더 빨리 도착할 수 있는 목성, 토성, 천왕성 그리고 해왕성의 드문 정렬의 이점을 이용하기 위해 1977년에 발사되었습니다.실제로 탐사선을 발사한 로켓(타이탄 IIIE)은 토성 궤도까지 탐사선을 보내지도 못했지만 보이저 1호는 약 17km/s(11mi/s), 보이저 2호는 약 15km/s(9.3mi/s)의 속도로 2023년 현재 이동하고 있습니다.2012년 보이저 1호가 태양권을 빠져나갔고, 2018년 보이저 2호가 그 뒤를 이었습니다.보이저 1호는 실제로 보이저 2호 이후 16일 만에 발사되었지만, 그것은 보이저 2호가 천왕성과 해왕성을 방문할 수 있는 더 긴 경로를 택한 반면, 보이저 1호는 천왕성이나 해왕성을 방문하지 않았고, 대신 토성의 위성 타이탄을 지나 비행하기로 선택했기 때문에 목성에 더 일찍 도착했습니다.2023년 8월 기준으로 보이저 1호는 160 천문단위를 통과했는데, 이는 태양으로부터 지구보다 160배 이상 멀리 떨어져 있다는 것을 의미합니다.이것은 태양으로부터 가장 멀리 떨어진 우주선이 되게 해줍니다.보이저 2는 2023년 8월 현재 태양으로부터 134 AU 떨어져 있습니다.NASA는 그들의 거리에 대한 실시간 데이터와 탐사선의 우주선 탐지기로부터의 데이터를 제공합니다.[17] 탐사선의 출력 감소와 시간이 지남에 따라 RTG의 성능 저하로 인해 나사는 전력을 절약하기 위해 특정 기기의 작동을 중단해야 했습니다.이 탐사선들은 2020년대 중반이나 아마도 2030년대까지 여전히 몇몇 과학적 도구들을 가지고 있을지도 모릅니다.2036년 이후에는 둘 다 심우주 네트워크의 범위를 벗어날 것입니다.

우주망원경

주요 기사 : 우주망원경

우주 망원경 또는 우주 천문대는 우주 공간에 있는 망원경으로 천체를 관측하는 데 사용됩니다.우주망원경은 관측하는 전자기 복사의 여과와 왜곡을 피하고, 지상 관측소에서 마주치는 빛 공해를 방지합니다.그것들은 두 가지 유형으로 나뉩니다: 하늘 전체를 지도로 그리는 위성(천문조사)과 선택된 천체나 하늘의 일부와 그 너머에 초점을 맞추는 위성.우주 망원경은 기상 분석, 스파이 활동, 그리고 다른 종류의 정보 수집을 위해 적용되는, 위성 촬영을 위해 지구를 향하는 지구 영상 위성과 구별됩니다.

랜더스

주요 기사 : 착륙선 (우주선)
아폴로 16호 확장 아폴로 달 착륙선

착륙선은 지구 이외의 천체 표면에 연착륙하는 우주선의 한 종류입니다.필레와 아폴로 달 착륙선과 같은 몇몇 착륙선들은 연료 공급을 전적으로 사용하여 착륙하지만, 많은 착륙선들은 특히 더 먼 목적지를 위해 에어로 브레이크를 사용합니다.이것은 우주선이 행성 (또는 달의) 대기를 통과할 수 있도록 궤도를 바꾸기 위해 연료 연소를 사용하는 것을 포함합니다.우주선이 대기권에 충돌하면서 발생하는 항력은 연료를 사용하지 않고 속도를 낮출 수 있게 해주지만, 이는 매우 높은 온도를 발생시키기 때문에 일종의 방열막이 필요합니다.

스페이스 캡슐

주요 기사 : 우주 캡슐

우주 캡슐은 우주에서 적어도 한 번은 돌아올 수 있는 우주선의 한 종류입니다.그들은 무뚝뚝한 모양을 하고 있고, 보통 필요 이상으로 연료를 많이 포함하지 않으며, 우주 비행기와 달리 날개를 가지고 있지 않습니다.그것들은 회수 가능한 우주선의 가장 간단한 형태이고, 그래서 가장 일반적으로 사용됩니다.최초의 그러한 캡슐은 소련에 의해 만들어진 보스토크 캡슐로 우주의 첫 번째 사람인 유리 가가린을 운반했습니다.다른 예로는 소유스 캡슐과 오리온 캡슐이 있는데, 각각 소련과 나사가 만든 것입니다.

우주 비행기

주 기사 : 우주비행기
컬럼비아 궤도선 착륙

우주 비행기는 비행기 모양으로 만들어져 비행기처럼 기능하는 우주선입니다.그러한 첫 번째 예는 1960년대에 고도 100킬로미터 (62마일) 이상에 도달한 두 번의 승무원 비행을 한 북미 X-15 우주 비행기였습니다.이 최초의 재사용 가능한 우주선은 1963년 7월 19일 궤도 아래에서 공중 발사되었습니다.

최초의 재사용 가능한 궤도 우주선은 우주왕복선 궤도선이었습니다.우주를 비행한 최초의 궤도선인 우주왕복선 콜롬비아호는 1981년 4월 12일 유리 가가린의 비행 20주년에 미국에 의해 발사되었습니다.우주왕복선 시대에는 6개의 궤도선이 만들어졌는데, 모두 대기권을 비행했고, 5개의 궤도선은 우주를 비행했습니다.엔터프라이즈호는 보잉 747 SCA의 뒤쪽에서 발사되어 캘리포니아주 Edwards AFB에 있는 데드스틱 착륙으로 활공하는 접근 및 착륙 시험에만 사용되었습니다.우주로 비행한 최초의 우주왕복선은 컬럼비아호였고, 챌린저호, 디스커버리호, 아틀란티스호, 엔데버호가 그 뒤를 이었습니다.엔데버호는 1986년 1월에 챌린저호가 분실되었을 때 이를 대체하기 위해 만들어졌습니다.콜롬비아는 2003년 2월 재입국 중에 헤어졌습니다.

최초의 자동 재사용 가능한 우주 비행기는 1988년 11월 15일 소련에 의해 발사된 부란급 우주왕복선이었지만, 단 한 번의 비행만 했고 이것은 무인 비행이었습니다.이 우주 비행기는 승무원을 위해 설계되었으며 미국 우주왕복선과 매우 흡사합니다. 비록 낙하 부스터는 액체 추진제를 사용했고 주요 엔진은 미국 우주왕복선의 외부 탱크의 아래 부분에 위치했습니다.소련의 해체로 복잡한 자금 부족은 부란의 더 이상의 비행을 막았습니다.이후 우주왕복선은 필요한 경우 자율적으로 재진입이 가능하도록 수정되었습니다.

우주 탐험 비전에 따르면, 우주 왕복선은 주로 오래된 것과 비행 당 10억 달러가 넘는 높은 프로그램 비용 때문에 2011년에 퇴역했습니다.우주왕복선의 인간 수송 역할은 스페이스X의 스페이스X 드래곤 2와 보잉의 CST-100 스타라이너로 대체될 예정입니다.드래곤 2호는 2020년 5월 30일에 첫 승무원 비행을 했습니다.[18]우주왕복선의 무거운 화물 운송 역할은 상업용 발사 차량뿐만 아니라 우주 발사 시스템과 ULA의 벌컨 로켓과 같은 소모품 로켓으로 대체됩니다.

Scale Composites 사의 SpaceShipOne은 2004년 Ansari X Prize를 수상하기 위해 조종사 Mike Melvill과 Brian Binnie를 연속 비행으로 실어 나른 재사용 가능한 궤도 이하의 우주 비행기였습니다.우주선 회사는 후속 SpaceShipTwo를 만들었습니다.버진 갤럭틱에 의해 운영되는 SpaceShipTw는 2014년에 유료 승객을 태우고 재사용 가능한 개인 우주 비행을 시작할 계획이었으나 VSS Enterprise의 추락 이후 연기되었습니다.

우주왕복선

주요 기사 : 우주왕복선

우주왕복선은 현재는 은퇴한 재사용 가능한 지구 저궤도 발사 시스템입니다.그것은 낙하산으로 착륙하여 바다에서 회수된 두 개의 재사용 가능한 고체 로켓 부스터로 구성되어 있으며, 2,800,000 파운드 힘(12 MN)의 발사 추력으로 NASA의 SLS 로켓으로 대체되기 전까지 가장 강력한 로켓 모터였으며, 곧 부스터 당 3,300,000 파운드 힘(15 MN)으로 증가하여 연료가 되었습니다.[19]우주왕복선 궤도선은 PBAN과 APCP의 조합으로, 액체 산소/액체 수소 추진제 조합을 사용한 3개의 RS-25 엔진과 RS-25 엔진이 연료를 공급하는 밝은 오렌지색 일회용 우주왕복선 외부 탱크를 사용했습니다.궤도선은 NASA의 케네디 우주 센터에서 발사되어 케네디 우주 센터의 일부인 셔틀 착륙 시설에 주로 착륙한 우주 비행기였습니다.두 번째 발사 장소인 캘리포니아의 반덴버그 우주발사단지 6호는 우주왕복선 발사에 사용될 수 있도록 개조되었지만 사용되지 않았습니다.발사 시스템은 약 29톤(64,000파운드)을 동쪽의 지구 저궤도로 끌어올릴 수 있습니다.각각의 궤도선은 약 78톤(172,000파운드)의 무게를 가졌지만, 각각의 궤도선들은 무게와 탑재량이 달랐고, 컬럼비아가 가장 무거운 궤도선이었고, 챌린저는 컬럼비아보다 가볍지만 나머지 세 개보다 여전히 무거웠습니다.궤도선 구조는 대부분 알루미늄 합금으로 구성되었습니다.그 궤도선은 승무원들을 위한 7개의 좌석을 가지고 있었지만, STS-61-A에서는 8명의 승무원들이 탑승한 가운데 발사가 이루어졌습니다.궤도선은 가로 4.6미터 세로 18미터 길이의 페이로드 베이를 가지고 있었고 국제 우주 정거장에서 사용되는 업그레이드 버전인 15.2미터 길이의 캐나다 Arm1도 장착되어 있었습니다.대기권 재진입과 우주의 추위 동안 극단적인 수준의 열로부터 궤도선을 보호하기 위해 사용되는 궤도선의 방열판(또는 열 보호 시스템)은 무게와 우주 왕복선의 특정 지역이 재진입 동안 얼마나 많은 난방을 받을 것인지에 따라 다른 물질로 구성되었습니다. (1,600 °C) ~ 700 °F(370 °C) 미만.궤도선은 수동으로 작동되었지만, 셔틀이 운행되는 동안에는 자동 착륙 시스템이 추가되었습니다.궤도 내 기동 시스템(Obital Movement System)이라 알려진 궤도 내 기동 시스템을 가지고 있었는데, 이 시스템은 궤도 삽입, 궤도 변화 및 궤도 이탈에 사용된 초극성 추진제인 모노메틸히드라진(MMH)과 디니트로젠 테트로옥사이드(Dinitrogen tetroxide)를 사용했습니다.

비행 후에 궤도선과 고체 로켓 추진체를 개조하는 것은 매우 복잡하고 비용이 많이 들며 느렸습니다.우주왕복선의 착륙과 재비행 사이에 가장 짧은 시간은 아틀란티스 우주왕복선의 경우 54일이었습니다.
주요 기사 : 우주왕복선 계획에 대한 비판

비록 우주왕복선의 목표는 발사 비용을 대폭 줄이는 것이었지만, 그렇게 하지 않았고, 결국 유사한 소모성 발사대보다 훨씬 더 비싸졌습니다.비싼 새단장 비용과 외부 탱크 비용이 들었기 때문입니다.일단 착륙이 이루어지면, SRB와 궤도선의 많은 부분들이 검사를 위해 해체되어야 했고, 그것은 길고 고된 일이었습니다.게다가, RS-25 엔진은 몇 번의 비행마다 교체되어야 했습니다.각각의 열차단 타일은 궤도선 상의 특정 영역에 들어가야 하기 때문에 복잡성이 더 커졌습니다.게다가, 이 우주왕복선은 취약한 열 차단 타일을 가진 다소 위험한 시스템이었습니다. 어떤 것들은 손으로 쉽게 벗겨낼 수 있을 정도로 취약하고, 많은 비행에서 종종 손상을 입었습니다.궤도선이 경험한 가장 높은 온도에 사용된 강화된 탄소-탄소는 특히 깨지기 쉬웠습니다.STS-27과 STS-107의 파괴는 열방패의 두 배 정도로 충분했습니다. (단 하나의 미사일 타일이 알루미늄 판 위에 있었기 때문에 STS-27의 승무원들은 살아남았습니다.)1981년부터 2011년까지 30년간 운행하고 135회 비행을 한 끝에 우주왕복선은 우주왕복선 유지비용 때문에 퇴역했고, 나머지 3대의 궤도선(나머지 2대는 사고로 파괴)은 박물관에 전시될 준비를 마쳤습니다.

다른.

어떤 우주선들은 일반 우주선 범주들 중 어느 것에도 특별히 잘 들어맞지 않습니다.이것은 이 우주선들의 목록입니다.

스페이스X 스타쉽

주요 기사 : 스페이스X 스타쉽
2022년 3월 스페이스X 스타베이스에서 테스트하는 동안 발사대에 20/부스터 4를 선적합니다.그것들은 스타쉽의 첫 번째 궤도 시험 비행 동안 스타쉽의 비행 종료 시스템에 의해 파괴되었습니다.우주선의 한 면이 내열 타일로 덮여 있기 때문에, 스타쉽 2단은 검은색으로 보입니다.

스타쉽(Starship)은 부분적으로 재사용 가능한 팰컨 9(Falcon 9)와 팰컨 헤비(Falcon Heavy)를 이미 생산한 미국 회사 스페이스 엑스(SpaceX)가 개발 중인 완전 재사용 가능한 초대형 리프트 발사체입니다.그것은 화성의 인류 식민지화를 가능하게 하려는 의도로 고안되었습니다.슈퍼 헤비 부스터 (Super Heavy Booster)와 스타쉽 (Starship)으로 알려진 우주선 두 단계로 구성되어 있습니다.로켓은 두 스테이지를 함께 쌓았을 때 높이가 121m(397피트)이며, 스타쉽 2 스테이지의 측면 플랩 4개를 제외한 폭이 9m(30피트)입니다.이 로켓은 연료를 가득 채우면 무게가 5,000톤(11,000,000파운드), 그 중 4,400톤(9,700,000파운드)이 추진제입니다.이에 비해 새턴 V의 무게는 6,537,000 파운드 (2,965,000 kg)였습니다.[20]두 단계 모두 스테인리스 스틸로 제작되었으며 액체 메탄 연료와 액체 산소 산화제를 사용하며 Raptor 엔진으로 구동됩니다.둘 다 엔진 연소를 사용하여 착륙하는데, 이는 스페이스X의 Falcon 9의 1단계와 Falcon Heavy 로켓의 측면 부스터를 제외하고는 유일하게 재사용 가능한 궤도 로켓 또는 로켓 단계(2023년 현재 모든 궤도 로켓이 다단 로켓)가 되었습니다.스타쉽은 재사용 가능한 구성으로 150톤(330,000lb)을 궤도로 들어올릴 수 있고, 지출되는 경우 250톤(550,000lb)을 들어올릴 수 있도록 설계되었습니다.이것을 더욱 인상적으로 만드는 것은 슈퍼 헤비 부스터가 발사 장소로 돌아올 것이라는 사실인데, 이는 우주선을 궤도 아래로 보낸 후 이동 방향을 뒤집을 수 있는 충분한 연료를 가지고 있어야 한다는 것을 의미합니다.[21]Falcon 9와 Heavy booster는 발사대에서 떨어진 드론 선박에 착륙한 후 다시 발사대로 운반하여 착륙대로 돌아오는 데 드는 연료를 줄이고 탑재량을 늘릴 수 있습니다.그 다음으로 강력한 로켓인 새턴 V는 소모 가능한 모드로 지구 저궤도까지 311,152 lb (141,136 kg)[22][23][a]를 들어올릴 수 있었습니다.2단계 화물칸은 8미터(26피트), 17미터(56피트) 높이로 부피는 약 1,000입방미터(35,000피트)입니다.슈퍼 헤비 1단의 33개 랩터 엔진은 최대 출력으로 총 7,590톤(16,700,000파운드 힘)의 추력을 생산합니다.[21] 이것은 지금까지 만들어진 로켓 중 가장 많은 추력을 가진 로켓으로, 지구 저궤도(지구 상공에서 적어도 250km에 있는 궤도)까지 탑재할 수 있으며, 가장 큰 탑재체 페어링/화물 수송 만을 가지고 있습니다.2023년 8월 기준으로 제시된 수치는 맞지만, 디자인은 변경될 수 있고, 과거에도 급격한 디자인 변경이 있었습니다.거대한 크기에도 불구하고, 발사 시스템은 탈출 궤도에만 탑재할 수 없습니다.이렇게 하려면 대형 화물창에 들어 있는 별도의 단계를 사용하거나 특수 유조선 스타쉽을 사용하여 우주선을 궤도에서 급유해야 하지만, 후자는 2023년 9월 현재 입증되지 않은 기술입니다.완전히 재사용이 가능하기 때문에, 유지보수 없이 여러 번 사용할 수 있도록 설계된 랩터 엔진으로 우주 탐사 비용을 획기적으로 줄일 수 있을 것으로 기대됩니다.이것은 종종 다른 사람들과 자금 조달을 위해 경쟁해야 하고 결국 예산의 한계 때문에 취소되거나 축소되는 과학 임무에 특히 도움이 될 수 있습니다.스타쉽의 낮은 발사 비용과 탑재 용량은 또한 탐사선들로 하여금 대형 망원경 거울을 위한 베릴륨 대신 유리와 같은 가볍고 비싼 재료보다 더 일반적이고 저렴한 재료들을 사용하게 할 수 있습니다.그러나, 유로스페이스의 연구 책임자인 Pierre Lionnet에 따르면, 낮은 발사 비용은 과학 임무의 전체 비용을 크게 줄이지 못할지도 모른다고 합니다: 로제타 우주 탐사선과 필레 착륙선의 임무 비용 17억 달러 중, (소모품인 Ariane 5호에 의해) 발사 비용은 겨우 10%를 차지했습니다.[24]이 우주선은 길이가 50미터(164피트)에 달하며, 착륙에 사용되는 해수면 최적화된 Rapor 엔진 3개와 우주 공간에서 효율성을 높이기 위해 노즐이 더 큰 Rapter Vacuum 엔진 3개가 장착되어 있으며, 총 1,500톤(330만 파운드)의 추진력을 제공합니다.[21]우주에서 귀환할 때 우주선은 네 개의 측면 플랩을 이용해 대기권으로 재진입하여 방향을 조절하고 항력을 증가시킨 후 수직 방향으로 약 90도 방향을 틀어 엔진 연소를 이용해 착륙하게 됩니다.이것은 종종 배꼽 잡이라고 불립니다.2023년 8월 기준으로 무인 궤도 시험 비행을 한 적이 있으며, 비행 종료 시스템에 의해 약 4분 후에 차량이 파괴되는 결과를 끝냈습니다.

임무연장차량

미션 익스텐션 비히클(Mission Extension Vehicle)은 다른 우주선의 수명을 연장시키기 위해 설계된 로봇 우주선입니다.그것은 목표 우주선에 도킹한 다음, 방향이나 궤도를 수정함으로써 작동합니다.이것은 또한 목표물을 정확한 궤도로 이동시키기 위해 자체 연료를 사용함으로써 잘못된 궤도에 있는 위성을 구출할 수 있게 해줍니다.이 프로젝트는 현재 Northrop Grumman Innovation Systems에 의해 관리되고 있습니다.2023년 현재 2개가 출시되었습니다.2019년 10월 9일 프로톤 로켓에 처음으로 발사되었고, 2020년 2월 25일 인텔샛-901과의 발사대에서 랑데부를 했습니다.위성이 마지막 묘지 궤도로 이동하고 차량이 다른 위성과 랑데부하기 전까지 2025년까지 위성과 함께 있게 됩니다.나머지 하나는 2020년 8월 15일 아리안 5 로켓에 실려 발사되었습니다.

서브시스템

우주선 아스트리오닉스 시스템은 임무 프로파일에 따라 다양한 서브시스템으로 구성됩니다.우주선 서브시스템은 우주선의 버스(bus)를 구성하며, 자세 결정 및 제어(ADAC, ADC 또는 ACS), 유도, 항법 및 제어(GNC 또는 GN&C), 통신(comms), 명령 및 데이터 처리(CDH 또는 C&DH), 전력(EPS), 열 제어(TCS), 추진 및 구조를 포함할 수 있습니다.버스에 부착되는 것은 일반적으로 페이로드입니다.

생명유지장치
인간의 우주 비행을 위한 우주선은 또한 승무원들을 위한 생명 유지 시스템을 포함해야 합니다.
미국 우주왕복선 전면의 반응제어장치 추진기
자세제어
우주선은 우주에서 정확하게 방향을 잡고 외부의 토크와 힘에 적절하게 반응하기 위한 자세 제어 서브시스템이 필요합니다.반응 바퀴를 사용하거나 작은 로켓 추진기를 사용할 수 있습니다.고도 제어 서브시스템은 제어 알고리즘과 함께 센서와 액추에이터로 구성됩니다.자세 제어 서브시스템은 과학 목표를 적절한 방향으로 가리키고, 태양열 배열에 전력을 가리키며, 통신을 위한 지구를 가리키도록 합니다.
지엔씨
가이던스란 우주선이 원하는 곳으로 조종하는 데 필요한 명령(일반적으로 CDH 서브시스템에 의해 수행됨)을 계산하는 것을 말합니다.항법이란 우주선의 궤도 요소나 위치를 결정하는 것을 의미합니다.제어란 우주선의 경로를 임무 요구에 맞게 조정하는 것을 의미합니다.
명령 및 데이터 처리
C&DH 서브시스템은 통신 서브시스템으로부터 명령을 수신하고, 명령의 유효성 검사 및 디코딩을 수행하며, 해당하는 우주선 서브시스템 및 컴포넌트에 명령을 분배합니다.CDH는 또한 다른 우주선 서브시스템과 구성요소로부터 하우스키핑 데이터와 과학 데이터를 수신하고 데이터 레코더에 저장하기 위해 데이터를 패키징하거나 통신 서브시스템을 통해 지상으로 전송합니다.CDH의 다른 기능으로는 우주선 시계 및 상태 모니터링을 유지하는 것이 있습니다.
자세한 정보: 온보드 데이터 처리
커뮤니케이션즈
로봇과 승무원 모두, 우주선은 지상국과의 통신과 위성간 서비스를 위한 다양한 통신 시스템을 갖추고 있습니다.기술로는 우주 무선국과 광통신이 있습니다.또한 일부 우주선 페이로드는 수신기/송신기 전자 기술을 이용한 지상 통신을 목적으로 합니다.
힘
우주선은 다양한 우주선 서브시스템에 전원을 공급하기 위한 전기 발전 및 분배 서브시스템이 필요합니다.태양 가까이에 있는 우주선의 경우, 태양 전지판은 전력을 생산하는 데 자주 사용됩니다.목성과 같이 더 먼 곳에서 작동하도록 설계된 우주선은 방사성 동위원소 열전 발전기(RTG)를 사용하여 전력을 생산할 수 있습니다.전력은 전기 버스를 통해 배전 유닛을 통과하여 다른 우주선 부품으로 전달되기 전에 전력 컨디셔닝 장비를 통해 전송됩니다.배터리는 일반적으로 배터리 충전 레귤레이터를 통해 버스에 연결되며, 배터리는 1차 전력을 사용할 수 없는 기간(예: 지구 궤도가 낮은 우주선이 지구에 의해 가려지는 경우)에 전력을 공급하는 데 사용됩니다.
열제어
우주선은 지구의 대기와 우주 환경을 통과하는 통과를 견딜 수 있도록 설계되어야 합니다.이들은 플라즈마가 있을 때 (재진입 대상인 경우) 뿐만 아니라 잠재적으로 섭씨 수백도에 이르는 온도의 진공 상태에서 작동해야 합니다.재료 요구 사항은 베릴륨 및 강화 탄소-탄소와 같은 높은 용융 온도, 낮은 밀도의 재료 또는 (높은 밀도에도 불구하고 두께 요구 사항이 더 낮기 때문에) 텅스텐 또는 흡수성 탄소-탄소 복합 재료를 사용하는 것입니다.임무 프로파일에 따라 우주선은 다른 행성체의 표면에서도 작동해야 할 수도 있습니다.열 제어 서브시스템은 특정 복사 특성을 가진 재료의 선택에 따라 수동적일 수 있습니다.능동형 열 제어는 전기 히터와 루버와 같은 특정 액추에이터를 사용하여 특정 범위 내의 장비의 온도 범위를 제어합니다.
우주선 추진
우주선은 임무 프로파일에 추진이 필요한지 여부에 따라 추진 서브시스템이 있을 수도 있고 없을 수도 있습니다.스위프트 우주선은 추진 서브시스템이 없는 우주선의 한 예입니다.그러나 일반적으로 LEO 우주선은 고도 조정(드래그 메이크업 기동) 및 기울기 조정 기동을 위한 추진 서브시스템을 포함합니다.추진 시스템은 운동량 관리 기동을 수행하는 우주선에도 필요합니다.종래의 추진 서브시스템의 구성요소는 연료, 탱크, 밸브, 파이프 및 스러스트러를 포함합니다.열 제어 시스템은 해당 구성 요소의 온도를 모니터링하고 우주선 기동에 대비하여 탱크와 추진기를 예열함으로써 추진 서브시스템과 인터페이스합니다.
구조물들
우주선은 발사체가 주는 발사 하중을 견딜 수 있도록 설계되어야 하며, 다른 모든 서브시스템에 대한 부착 지점이 있어야 합니다.임무 프로파일에 따라, 구조적 서브시스템은 다른 행성체의 대기로 진입하여 다른 행성체의 표면에 착지함으로써 발생하는 하중을 견뎌야 할 수도 있습니다.
페이로드
페이로드는 우주선의 임무에 따라 달라지며, 일반적으로 우주선의 "비용을 지불하는" 부분으로 간주됩니다.일반적인 페이로드에는 과학 장비(예: 카메라, 망원경 또는 입자 감지기), 화물 또는 승무원이 포함될 수 있습니다.
접지 세그먼트
주요 기사 : 지상 분절
지상 부분은 엄밀히 말하면 우주선의 일부는 아니지만 우주선의 작동에 매우 중요합니다.통상적인 운용 중에 사용되는 지상구간의 대표적인 구성요소로는 비행운항팀이 우주선의 운용을 수행하는 임무운용시설, 데이터 처리 및 저장시설, 우주선에 신호를 방사하고 그로부터 신호를 수신하는 지상국,모든 미션 요소를 연결하는 음성 및 데이터 통신망.[25]
발사차량
발사체는 우주선을 지구 표면에서 대기권을 지나 정확한 궤도로 나아가게 하는데, 이 궤도는 임무 구성에 달려 있습니다.발사 차량은 소모성이거나 재사용이 가능할 수 있습니다.로켓의 궤도를 도는 단 하나의 단계에서, 로켓은 우주선 그 자체로 여겨질 수 있습니다.

우주선 기록

가장 빠른 우주선

  • Parker Solar Probe (첫 번째 태양 근접 통과 시 약 343,000 km/h 또는 213,000 mph, 최종 근일점 통과 시 700,000 km/h 또는 430,000 mph에 도달)[26]
  • Helios I and II 태양 탐사선 (252,792 km/h 또는 157,078 mph)

태양에서 가장 먼 우주선

  • 보이저 1호는 2022년 4월 기준 156.13AU로, 약 3.58AU/a(61,100km/h; 38,000mph)[27]의 속도로 바깥쪽으로 이동합니다.
  • 2018년 12월 기준 122.48AU에서 파이오니어 10, 약 2.52AU/a(43,000km/h; 26,700mph)[27]의 속도로 바깥쪽으로 이동
  • 보이저 2호는 2020년 1월 기준 122.82 AU로, 약 3.24 AU/a(55,300 km/h; 34,400 mph)의 속도로 바깥쪽으로 이동합니다.[27]
  • 2018년 12월 기준 101.17AU의 파이오니어 11호, 약 2.37AU/a(40,400km/h; 25,100mph)[27]의 속도로 바깥쪽으로 이동

참고 항목

메모들

  1. ^ Apollo command module, Apollo service module, Apollo lunar module, 우주선/LM Adapter, Saturn V Instrument Unit, S-IVB stage, translunar injection용 추진제 질량 포함

참고문헌

인용문

  1. ^ Adams, Sam (29 August 2016). "Taiwanese navy fires NUCLEAR MISSILE at fisherman during horrifying accident". Daily Mirror.
  2. ^ "At Mach-10, Taiwan's Hsiung Feng-III 'Anti-China' Missiles could be faster than the BrahMos". defencenews.in. Archived from the original on 7 August 2017. Retrieved 8 January 2019.
  3. ^ Villasanta, Arthur Dominic (21 October 2016). "Taiwan Extending the Range of its Hsiung Feng III Missiles to Reach China".
  4. ^ Elias, Jibu (10 April 2018). "TSMC set to beat Intel to become the world's most advanced chipmaker". PCMag India. Archived from the original on 12 May 2019. Retrieved 12 May 2019.
  5. ^ "TSMC is about to become the world's most advanced chipmaker". The Economist. 5 April 2018.
  6. ^ "Taiwan's upgraded 'Cloud Peak' mi... – Taiwan News". Taiwan News. 25 January 2018.
  7. ^ "Taiwan To Upgrade 'Cloud Peak' Medium-range Missiles For Micro-Satellites Launch". www.defenseworld.net.
  8. ^ Sheldon, John (30 January 2018). "Taiwan's New Ballistic Missile Capable of Launching Microsatellites – SpaceWatch.Global". spacewatch.global.
  9. ^ 베를린(Peenemünde):모위그, 1984년ISBN 3-8118-4341-9.
  10. ^ Garcia, Mark, ed. (4 October 2017). "60 years ago, the Space Age began". NASA. Archived from the original on 22 January 2023. Retrieved 1 September 2023.
  11. ^ Swenson, L. Jr.; Grimwood, J. M.; Alexander, C. C. This New Ocean, A History of Project Mercury. pp. 66–62424. On October 4, 1957 Sputnik I shot into orbit and forcibly opened the Space Age.
  12. ^ "Vostok". Encyclopedia Astronautica. Archived from the original on 29 June 2011.
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  18. ^ @SpaceX (30 May 2020). "Liftoff!" (Tweet). Retrieved 31 May 2020 – via Twitter.
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  24. ^ Scoles, Sarah (12 August 2022). "Prime mover". Science. 377 (6607): 702–705. Bibcode:2022Sci...377..702S. doi:10.1126/science.ade2873. ISSN 0036-8075. PMID 35951703. Archived from the original on 18 August 2022. Retrieved 21 August 2022.
  25. ^ "The Rosetta ground segment". ESA.int. 17 February 2004. Archived from the original on 11 March 2008. Retrieved 11 February 2008.
  26. ^ Bartels, Meghan; November 6, Space com Senior Writer ; ET, 2018 07:00am (6 November 2018). "NASA's Parker Solar Probe Just Made Its First Close Pass by the Sun!". Space.com. Retrieved 16 December 2018.
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원천

외부 링크