Космодром (от греческого cosmos — «мир, вселенная, мироздание» и dromos — «место для бега») — это комплекс сооружений, оборудования и земельных участков, предназначенный для приёма, хранения, сборки, ис­пытаний, подготовки и пуска ракет-носителей (РН) с космическими ап­паратами (КА). В зависимости от места расположения космодром имеет одну или несколько трасс пуска (в их направлении проходит активный участок полёта ракет), вдоль которых расположены измерительные пун­кты.

При выборе места для строительства космодрома учитываются такие факторы, как наличие зон отчуждения (участков незаселённой или мало­населённой местности) для падения отделяемых частей ракет в штатных и аварийных ситуациях, а также хорошо развитой сети транспортных и энергетических магистралей. Важно и географическое расположение ме­ста старта. Например, в зависимости от широты места старта, меняется добавка к характеристической скорости ракеты за счёт суточного враще­ния Земли: дополнительная линейная скорость (на экваторе 465 м/с, на широте Байконура — 316 м/с) при заданной мощности РН позволяет вы­вести на орбиту в восточном направлении полезный груз (ПГ) большей массы.

Космодром Свободный

Указанные причины обусловили расположение большинства зарубеж­ных космодромов на побережье океана, по возможности в районах, наи­более близких к экватору.

Погодные условия в районе космодрома тоже имеют значение — боль­шое число безоблачных и, по возможности, безветренных дней в году дают возможность более эффективно использовать оптические средства слежения за полётом РН.

Обычно космодром включает ряд объектов, предназначенных для под­готовки и осуществления космических запусков: технический комплекс (ТК) для сборки и обслуживания РН и КА, стартовый комплекс (СК) для пуска, средства измерительного комплекса для мониторинга траектории запуска.

С заводов-изготовителей РН и КА доставляются (поблочно или полно­стью собранными) на техническую позицию космодрома по железным и шоссейным дорогам, авиационным, речным и морским транспортом.

В мировой практике используются три метода технической подготовки РН: фиксированный, мобильный и смешанный. При первом — проверка ступеней, сборка, предстартовая проверка и пуск ракет осуществляются на стартовой позиции. При втором — ступени проверяются и собираются на технической позиции, а предстартовая проверка и пуск выполняются на стартовой позиции. При третьем — проверка ступеней РН производит­ся на технической, а сборка и установка ракет в вертикальное положение, проверка и пуск — на стартовой позиции.

РН и КА собираются и проверяются в монтажно-испытательном кор­пусе (МИК) на технической позиции; для сборки и стыковки ступеней ракет с твердотопливными двигателями (РДТТ) обычно строится отдель­ный МИК.

По принятой в России технологии сборка и проверка ступеней ракет производится горизонтально на монтажно-стыковочных тележках. По­сле испытаний отдельных ступеней, в зависимости от принятой техно­логии, носитель интегрируется в горизонтальном или вертикальном по­ложении на сборочном стапеле или на пусковой платформе, и проходит автономные и комплексные испытания. Собранная и испытанная ракета перекладывается натранспортно-установочный агрегат или транспортно-установочную тележку.

Параллельно со сборкой ракеты, в отдельном МИКе или специальном помещении собирается и испытывается КА, который затем перевозится на заправочную станцию для заправки двигательной установки (ДУ) ком­понентами топлива и сжатыми газами. Интеграция КА и РН может осу­ществляться в МИКе или непосредственно на стартовом комплексе.

После совместных испытаний носитель транспортируется на старто­вую позицию, устанавливается на пусковую установку (ПУ) или пусковое сооружение, к нему подводятся топливные, электрические, пневматиче­ские и другие коммуникации, он заправляется компонентами ракетного топлива и сжатыми газами, производится проверка функционирования отдельных элементов. Затем производится пуск ракеты. При несостояв­шемся пуске топливо из носителя сливается, в случае применения ток­сичных компонентов топливные баки нейтрализуются, ракета снимается с ПУ и перевозится обратно на техническую позицию.

Условно СК можно разделить на неподвижные, частично-подвижные и мобильные.

К первому типу относятся комплексы, пусковые установки и башни обслуживания которых расположены на одном месте. Носитель с КА на борту доставляется к ПУ на транспортно-установочном агрегате. Такой тип СК характерен для большинства отечественных и многих иностран­ных космодромов.

При частично-мобильном исполнении ПУ или её часть (например, пусковая платформа РН Saturn-5 и многоразовой системы Space Shuttle) являются подвижными, но пуск выполняется из фиксированной точки космодрома.

Мобильные СК характерны, преимущественно, для РН легкого и сред­него классов. Пуск с мобильного комплекса может осуществляться в лю­бом месте, отвечающем требованиям безопасности и подходящим с точки зрения параметров целевой орбиты.

В зависти от способа старта мобильные СК делятся на грунтовые, желез­нодорожные, воздушные и морские. Примером мобильного старта грун­тового базирования является космический ракетный комплекс «Старт-1», в котором пуск твердотопливной РН осуществляется из транспортно-пускового контейнера, размещенного на колесном шасси высокой про­ходимости. СК железнодорожного базирования применялись пока толь­ко для боевых ракет, таких, как советская РТ-23УТТХ «Молодец». Воз­душный старт ракеты реализован в американском космическом ракетном комплексе легкого класса «Пегас». Мобильные космодромы морского базирования представлены международным проектом Sea Launch («Мор­ской старт»). Этот тип космодрома имеет свои важные преимущества и недостатки, о которых будет сказано ниже.

Каждый СК оснащён системами заправки носителя компонентами топлива, башней обслуживания ракеты, стоящей на ПУ, оборудованием предстартовой подготовки и центром управления пуском/полётом.

Компактное размещение комплексов космодрома и их группировка по классам носителей имеют большое значение для расширения диапазонов секторов азимутов пуска с каждого СК, централизованного использова­ния оборудования и сооружений космодрома.

Космодромный измерительный комплекс используется при подготов­ке ракеты к пуску, во время выведения на заданную орбиту, для контроля функционирования РН и КА в полёте и определения элементов траекто­рии. Измерительные пункты (ИП) располагаются относительно трассы полёта так, чтобы обеспечить непрерывное слежение за выведением РН. После предварительной обработки полученная информация передаётся по каналам связи в вычислительный центр космодрома.

В целом, современный космодром — сложное, многоотраслевое пред­приятие, занимающее обширную территорию, насыщенную транспорт­ными и инженерными коммуникациями, линиями связи и электропере­дач. Иногда размеры этой территории составляют сотни квадратных ки­лометров, обслуживающий персонал достигает десятков тысяч человек. Зачастую здесь организовано производство некоторых компонентов ра­кетного топлива и элементов КА. Стоимость создания космодрома может достигать нескольких миллиардов долларов.

Несмотря на то, что космодром является своеобразным атрибутом космической самостоятельности, его наличие не является обязательным для реализации космических программ. Например, Германия, не имея собственного космодрома, имеет развитую ракетно-космическую про­мышленность и собственную космическую программу. Украина, по на­личию собственной космической программы и высокоразвитой ракетно-космической промышленности являющаяся полноценной космической державой, также не имеет своего космодрома.

В то же время необходимо отметить, что в подавляющем большинстве случаев, существующие космодромы создавались на основе военных ра­кетных полигонов, а космические программы большинства стран прямо произрастали из программ создания ракетного вооружения, либо были тесно с ними связаны. Исключение, пожалуй, составляют Бразилия, Япо­ния и отчасти Индия, космодромы которых создавались под гражданские космические программы. Наличие или отсутствие собственного космо­дрома определяется целым рядом политических, экономических и научно-технических причин, к которым, в первую очередь, можно отнести:

  • Соображения военно-политического характера.
  • Ракетно-космические амбиции, выраженные в собственной ракетной или космической программе.
  • Масштабность собственной космической программы, которая опреде­ляет потребность в собственных носителях и местах их пусков.
  • Степень интеграции в международные космические программы.
  • Финансово-экономические возможности государства.
  • Общий научно-технический потенциал страны и уровень развития ракетно-космической промышленности.
  • Географическая возможность размещения космодрома на собственной территории.
  • Стабильная политическая ситуация в стране.

Прямое влияние на облик и тенденции развития космодромов оказы­вает тип и уровень развития используемой ракетно-космической техники.

В самом деле, если страна, к примеру, выбрала в качестве основы косми­ческой программы легкие РН воздушного старта, то для неё космодром, по сути, будет представлять собой аэродром.

В настоящее время для пусков ракет-носителей космического назна­чения 14 стран мира и одна международная корпорация располагают 21 действующим полигоном, которые можно считать космодромами. Ещё несколько стран работают над созданием таких объектов, значение кото­рых в будущем будет только возрастать.