Kosmoselend: määratlus, ajalugu ja tüübid

Kosmoselend tähistab olukorda, kus inimese valmistatud seade (kosmoseaparaat) tõuseb või liigub väljaspool Maa atmosfääri — s.t. kosmoses. Kosmoselende võib olla nii mehitatud (koos inimesega) kui ka mehitamata (ilma inimeseta). Näited mehitatud lendudest on näiteks Vene Sojuz-programm, USA kosmosesüstik ja rahvusvaheline kosmosejaam. Mehitamata missioonide hulka kuuluvad kosmosesondid ja satelliidid, mis tihti tiirlevad Maa ümber ning toimivad kas kaugjuhitavalt (näiteks raadio teel) või täiesti autonoomselt.

Määratlus ja olulisemad mõisted

• Kármáni joon — tavaliselt peetakse kosmose alguseks 100 km kõrgust Maa pinnast; sellest kõrgemal peetakse lendu kosmoseks (vt ka Kármáni joone mainimist allpool).
• Orbiiditüüp — kosmosesüsteemid paiknevad eri kõrgustel: LEO (madal Maa orbiit), MEO (keskne), GEO (geostatsionaarne) jm; erinevad orbiidid sobivad erinevate ülesannete jaoks.
• Mehitatud vs mehitamata — mehitatud missioonidel on pardal astronaudid/taanautid, mehitamata missioonid hõlmavad satelliite, sondid ja roboteid.

Ajaloost — peamised verstapostid

Esimesed katselennud, mis ainsuses ületasid atmosfääri serva, olid Teise maailmasõja ajal arendatud raketid. Saksa V-2 rakett ületas 3. oktoobril 1942. aastal Kármáni joone (100 km ehk 62 miili kõrgusel). Seda peetakse sageli esimese kosmoselendina.

Esimene kunstlik satelliit Maast oli Sputnik 1, mis lasti välja 4. oktoobril 1957. See tähistas kosajumalahoduse algust ja käivitas "ruumavõidu" ning kiire ruumiuuringute arengu.

Inimese esimene kosmoselend oli Yuri Gagarini lennu 1961. aastal (Vostok 1). Hiljem toimusid olulised mehitatud missioonid, näiteks Apollo programm ja Kuul maandumine, samuti püsivad orbiitjaamad nagu Mir ja hilisem rahvusvaheline kosmosejaam. 20. sajandi lõpus ja 21. sajandi alguses on tähtsad olnud ka USA kosmosesüstik programmid, mis võimaldasid korduvkasutatavaid lendusid ja rasket lasti orbiidile toimetada.

Kosmoselendude tüübid

• Suborbitaalne lend — tõuseb kosmosesse (üle Kármáni joone) aga ei jõua püsivale orbiidile; sageli kasutatud kosmoseturismi ja teaduskatsete jaoks.
• Orbiitlend — seade jõuab Maa ümber orbiidile ja tiirleb; siia kuuluvad enamik satelliite ja kosmosejaamad.
• Interplanetaarne ja süvavaru — kosmosesondid ja missioonid, mis külastavad teisi planeete, kuud, komeete või läkitavad võõrkehad Päikesesüsteemi servadesse.
• Mehitatud missioonid — astronaudid või kosmonautid pardal; näited on Sojuz-programm, ruumlaevad ja kosmosejaamad.
• Mehitamata missioonid — satelliidid, kosmosesondid, kaupade ja andmete toimetamine ilma inimese kohalolekuta.

Kasutusalad

Kosmoselende kasutatakse paljudeks otstarveteks:

• Kosmoseuuringud — planeetide, kuude, komeetide ja muude taevakehade uurimine; käib nii Mehitatud missioonid Maa Kuule kui mehitamata missioonid kaugele Päikesesüsteemi.
• Satelliitside — sidekanalid, telekommunikatsioon, interneti- ja signaaliülekanne üle maakera.
• Maavaatluse ja ilmaennustuse satelliidid — ressursside ja keskkonna monitooring.
• Navigatsioon — GNSS-süsteemid (GPS, GLONASS, Galileo jt).
• Ruumiturism — kommertsreisid sub- ja orbiidile (näiteks Blue Origin, Virgin Galactic, SpaceX Crew Dragon tegevused).

Kuidas kosmoselend toimub — peamised etapid

• Käivitamine — rakett (stardi‑samm) annab seadmele piisava impulsi, et läbida atmosfäär ja saavutada nõutud kiirus ning kõrgus.
• Orbiidile sisenemine — orbitile jõudmiseks on vaja saavutada piisav tangentsiaalne kiirus; erinevad orbiidid nõuavad erinevaid kiirusi.
• Missiooni ajal — teadlased ja insenerid jälgivad pardasüsteeme; mehitamata missioonidel juhitakse satelliite või sondi maapealt või nad tegutsevad autonomse tarkvara alusel.
• Tagasipöördumine ja sisenemine atmosfääri — mõnede lennukite osa maandub tagasi Maale, mõni langeb sihtmärgile teisele planeedile või laguneb atmosfääris.

Ohud ja väljakutsed

• Ruumijäätmed ja kokkupõrkeoht — orbiidil on palju vigastatud või kasutuid satelliite ja prahi, mis kujutab ohtu uusi missioone.
• Kulukus ja tehniline keerukus — suure kiiruse, ümbruse ja elutingimuste tõttu on kosmoselend tehniliselt nõudlik ja kallis.
• Inimeste tervis — pikk viibimine kosmoses mõjutab luid, lihaseid ja muid elusüsteeme; seetõttu nõuab mehitatud kosmoselend põhjalikku ettevalmistust ja meditsiinilist järelevalvet.

Tänapäeva arengud ja tulevik

Viimastel aastakümnetel on olulised arengud olnud korduvkasutatavad raketid (nt SpaceX Falcon 9), väikeste ja odavate kuup-satelliitide ehk cubesatide massiline levik, globaalsete konstellatsioonide (laialdane internetiühendus märkides) ja erasektori suurenenud roll kosmoselendude rahastamisel. Tulevikus on planeeritud uusi mehitatud missioone Kuule, plaanitud Marsi‑lendud ning suuremad ja püsivamad orbiitjaamad ja kommertslikud tegevused (ruumiturism, ressursiotsing asteroididelt jms).

Kosmoselend on dünaamiline ja kiiresti arenev valdkond, mis ühendab inseneriteaduse, füüsika, astronoomia, meditsiini ja ärimudelite — ja mis mõjutab meid kõiki kas sideteenuste, ilmavaatlust või teaduse kaudu.

Küsimused ja vastused

K: Mis on kosmoselennuk?

K: Millised on mõned näited mehitatud missioonidest?

K: Millised on mõned näited mehitamata lendude kohta?

K: Kuidas mehitamata kosmosesõidukid töötavad?

K: Millal toimus esimene kosmoselend?

K: Milline oli esimene inimtekkeline satelliit, mis tiirutas ümber Maa?

K: Millised on mõned näited mehitatud kosmosesõidukite kohta?

K: Millised on mõned näited mehitamata kosmosesõidukite kohta?

Otsing