Lanceertrajecten

Lanceertrajecten beschrijven de route die een ruimtevaartuig vanaf de lanceerplaats aflegt totdat het de gewenste missiepositie heeft bereikt. Ze omvatten suborbitale vluchten, baanvluchten en interplanetaire trajecten, afhankelijk van de missie, de prestaties van de draagraket en de uiteindelijke bestemming. Bij het ontwerpen van een lanceertraject spelen zowel technologische als geografische factoren een rol, evenals veiligheids- en operationele randvoorwaarden.

Veelvoorkomende trajecttypen zijn onder meer suborbitale trajecten, waarbij het voertuig niet in een langdurige baan om de aarde terechtkomt, orbital trajecten voor satelliet- en ruimtevaartmissies, en interplanetaire trajecten die ruimtevaartuigen naar andere hemellichamen leiden via transfers zoals heliocentrische of diepe ruimte-trajecten. Een baan wordt doorgaans opgebouwd uit fasen zoals de verticale klim, een zwaartekrachtomwenteling (gravity turn) om geleidelijk koers te veranderen, een parkingorbit met later een circulatie- of verhogingsfase, en eventuele eindburns om de gewenste baan of injectie te bereiken.

Ontwerpuitdagingen omvatten de inclinatie en de lanceerazimuth (de richting van de vlucht, bepaald door missie-eisen en lanceerplaats), de rol van de aardrotatie, luchtweerstand en zwaartekrachtverliezen tijdens de klim, en de vereiste brandstoftijd voor inslingering of injectie. Bepalingen van lanceervensters, no-fly zones en trackingfaciliteiten zijn eveneens cruciaal. Trajectplanning maakt gebruik van wiskundige methoden zoals het oplossen van het Lambert-probleem en patched conics, aangevuld met numerieke optimalisatie voor realistische omgevingen en operationele beperkingen.

In de praktijk bepalen lanceertrajecten de haalbaarheid, efficiëntie en kosten van een ruimtevaartmissie, en vormen ze de kern van mission design en uitvoering.