Bærerakett

Sojuz FG skytes opp ved Bajkonur kosmodrom i Kasakhstan i 2004

Ariane 5 i 2013

Bærerakett er en stor, kraftig rakett brukt i romfart. Den har som regel to eller flere trinn som bringer satellitter og romfartøyer opp i bane eller ut i verdensrommet.

Oppskyting

Ferden opp til bane rundt Jorden tar som regel rundt 10 minutter. For å gå inn i bane rundt Jorden må den horisontale hastigheten være minst 28 000 km/t (nesten 8 km/s). Dersom banen ikke går lavere enn noen hundre km vil romfartøyet kunne fortsette å kretse rundt Jorden, uten ytterligere bruk av drivstoff, i flere år.

Vanligvis brenner bærerakettens trinn opp i atmosfæren under tilbakevending når jobben er gjort, og den brukes bare én gang. På de amerikanske romfergene kunne selve fergen og hjelperakettene gjenbrukes. På SpaceX sine Falcon-raketter er det noen komponenter som kan gjenbrukes på flere ferder.

Trinn

Alle dagens (per 2022) bæreraketter består av mer enn ett trinn, som kobles fra etter hvert som drivstofftankene blir tomme. Trinnene er som regel stablet i høyden, men det er også vanlig at det første trinnet har to eller flere hjelperaketter fastspent på siden for å øke skyvekraften. Disse starter samtidig med hovedtrinnet/førstetrinnet, men brenner ut og kobles fra dette underveis.

Dersom romfartøyet skal til Månen eller en planet benyttes vanligvis et ekstra, øvre rakettrinn som akselererer romfartøyet videre opp til unnslipningshastigheten på rundt 11 km/s (40 000 km/t). Romfartøyet, med det øvre rakettrinnet, blir da som regel på forhånd sendt opp i en lav parkeringsbane rundt Jorden, hvor det kretser i f.eks en times tid eller så, før det øvre rakettrinnet tenner. Også her tar avfyringen og akselerasjonen relativt kort tid, 10 – 15 minutter for rakettrinn med flytende drivstoff. Deretter kastes trinnet av, og romfartøyet fortsetter videre i fri flukt. Det tar som regel noen dager å nå fram til Månen. Til Mars og Venus tar det flere måneder. Til de andre planetene kan det ta flere år.

Masse

De fleste bærerakettene veier flere hundre tonn ved start. Nyttelasten, dvs. satellitten eller romfartøyet som til slutt havner i bane rundt Jorden, har en masse i størrelsesorden 2-3 % av dette, ofte mindre (men ca. 5% for hele romfergen). Ved oppskyting til høye baner (som krever mye energi), som geostasjonære baner, eller ved ferder til andre planeter, utgjør nyttelasten oftest 1 % eller mindre av bærerakettens startmasse.

Per 2022 er USAs nye Space Launch System (SLS) verdens kraftigste bærerakett.

Typer

Det finnes mange typer bæreraketter, de fleste finnes i flere varianter, gjerne som hele ”familier”. De fleste russiske og amerikanske bæreraketter er videreutviklede modeller av interkontinentale rakettvåpen (ICBM), opprinnelig beregnet på å sende atomladninger over til den antatte fienden på andre siden av kloden.

Noen av bærerakettene, eller bærerakettfamiliene som er eller har vært i bruk er:

• Atlas, Titan, Delta II, Romfergen, Falcon 9 (amerikanske)
• Ariane 5 (europeisk)
• Sojuz, Proton (russiske)
• Zenit (eks-sovjetisk/ukrainsk)
• H-II (japansk)
• Chang Zheng (kinesiske)
• PSLV, GSLV (indiske)
• Shavit (israelsk)

Kostnader

De fleste bærerakettene produseres av store private selskap som selger oppskytinger til private satellitteiere eller offentlige organisasjoner som NASA eller USAF. Pris på en oppskyting av en stor, kommersiell bærerakett ligger gjerne på rundt 100 millioner dollar eller euro. Dette blir imidlertid ofte fordelt på to satellitter pr. oppskyting. Store, ikke-kommersielle bæreraketter, som Titan IV, kan ha oppskytingskostnader på opp til 450 millioner dollar. Prisen på nyttelasten er ofte enda høyere.

Oppskytingsbaser

Bæreraketter skytes opp fra noen relativt få oppskytingsbaser rundt om i verden.

• Russlands viktigste baser er Bajkonur kosmodrom i Kasakhstan (fordi den ble anlagt i Sovjet-tiden) og Plesetsk kosmodrom i Arkhangelsk oblast, Russland.
• I USA skytes alle større raketter enten opp fra Kennedy Space Center og Cape Canaveral i Florida, Vandenberg Space Force Base i California eller Wallops Flight Facility i Virginia.
• Europeerne skyter opp alle sine Ariane-raketter fra Kourou i Fransk Guyana i Sør-Amerika.
• Japanerne har baser på hhv. Kagosjima og Tanegasjima, begge langt sør i Japan.
• Kineserne har tre oppskytingsbaser, alle innenlands.
• India og Israel skyter også opp sine satellitter fra innenlandske baser.
• Oppskytinger er tidligere også foretatt fra Australia, med britiske raketter.

To mer spesielle oppskytingssteder er verdt å nevne: De amerikanske, private Pegasus-rakettene slippes fra Lockheed 1011-fly fra rundt 13 km høyde. Pegasus er utstyrt med vinger og foretar første del av ferden i horisontal flukt, i motsetning til alle andre bæreraketter. Pegasus brukes kun til oppskyting av ganske små satellitter.

Det kommersielle selskapet Sea Launch skyter opp de forholdsvis kraftige Russisk-Ukrainske Zenit SL-rakettene fra en havgående, ombygget oljeplattform, som bringes ut Stillehavet før hver oppskyting. Norske Kværner har bygget om oljeplattformen til oppskytingsbase, og deltar i Sea Launch-prosjektet sammen med selskap fra USA (Boeing), Ukraina (Jusjnoje) og Russland (Krunitsjev).

Russerne har skutt opp noen få satellitter fra ubåter.

Drivstoff

Bæreraketter bruker forskjellige typer rakettdrivstoff. Flytende drivstoff er vanligst, men hjelperaketter kan være faststoff-raketter.