ยานอวกาศ

ระวังสับสนกับ ยานสำรวจอวกาศ

ยานอวกาศ (อังกฤษ: spacecraft) คือยานพาหนะ ยานหรือเครื่องยนต์ที่ออกแบบมาเพื่อบินไปในอวกาศ ยานอวกาศถูกนำมาใช้สำหรับวัตถุประสงค์ที่หลากหลาย รวมถึงการสื่อสารโทรคมนาคม การสังเกตโลก การอุตุนิยมวิทยา การนำทาง การสำรวจดาวเคราะห์และการขนส่งมนุษย์และสินค้า

ยานอวกาศโซยุซมากกว่า 100 ลำ ได้บินตั้งแต่ปี 1967 และปัจจุบันกำลังรองรับสถานีอวกาศนานาชาติ

ยานกระสวยอวกาศของสหรัฐได้บินมาแล้ว 135 ครั้งตั้งแต่ปี 1981 ถึง 2011 เพื่อสนับสนุนโครงการห้องปฏิบัติการอวกาศ (อังกฤษ: Spacelab), สถานีอวกาศเมียร์และสถานีอวกาศนานาชาติ (ภาพแสดงการยิงขึ้นสู่อวกาศครั้งแรกของยาน"โคลัมเบีย")

ในการบินในอวกาศแบบวงโคจรย่อย ยานอวกาศเข้าสู่อวกาศด้านนอก จากนั้นก็กลับมายังพื้นผิวโลกโดยไม่ได้ขึ้นไปสู่วงโคจรหลัก. แต่สำหรับการบินในอวกาศแบบวงโคจรหลัก (อังกฤษ: orbital spaceflight) ยานอวกาศเข้าสู่วงโคจรปิดรอบโลกหรือรอบวัตถุนอกโลกหรือดวงดาวอื่นๆ ยานอวกาศที่ใช้สำหรับการบินของมนุษย์จะบรรทุกลูกเรือหรือผู้โดยสารบนยานจากจุดเริ่มต้นหรือสถานีอวกาศในวงโคจรเท่านั้น ในขณะที่ ยานที่ใช้สำหรับภารกิจหุ่นยนต์อวกาศจะทำงานด้วยตนเองหรือจากระยะไกลอย่างใดอย่างหนึ่ง ยานอวกาศหุ่นยนต์ที่ใช้เพื่อสนับสนุนการวิจัยทางวิทยาศาสตร์เป็นยานสำรวจอวกาศ ยานอวกาศหุ่นยนต์ที่ยังคงอยู่ในวงโคจรรอบโลกเป็นดาวเทียม มีเพียงยานสำรวจระหว่างดวงดาวไม่กี่ลำเช่นไพโอเนียร์ 10 และ 11, Voyager 1 และ 2, และ New Horizons ที่ปัจจุบันยังอยู่ในวงโคจรที่หลุดออกจากระบบสุริยะของเรา

ยานอวกาศที่อยู่ในวงโคจรอาจจะสามารถกู้คืนได้แต่บางทีก็ไม่ได้. โดยวิธีการย้อนกลับไปยังโลก พวกมันอาจจะถูกแบ่งออกเป็นแคปซูลที่ไม่มีปีกหรือเครี่องบินอวกาศที่มีปีก

ปัจจุบันมนุษย์ได้ประสบความสำเร็จในการบินในอวกาศ แต่มีเพียงยี่สิบสี่ประเทศเท่านั้นที่มีเทคโนโลยีอวกาศเช่น รัสเซีย (Roscosmos, กองกำลังอวกาศรัสเซีย), สหรัฐอเมริกา (นาซ่า, กองทัพอากาศสหรัฐและอีกหลายบริษัทการบินอวกาศเชิงพาณิชย์), รัฐสมาชิกขององค์การอวกาศยุโรป, สาธารณรัฐประชาชนจีน (องค์การบริหารอทวกาศแห่งชาติจีน), ญี่ปุ่น (สำนักงานสำรวจอวกาศญี่ปุ่น) และอินเดีย (องค์การวิจัยอวกาศอินเดีย)

ประวัติ

 

ยานอวกาศเครื่องแรก, Sputnik

สปุตนิกเป็นดาวเทียมดวงแรก มันถูกส่งขึ้นวงโคจรต่ำรูปไข่โดยสหภาพโซเวียตหรือตอนนี้คือรัสเซียเมื่อวันที่ 4 ตุลาคม 1957 การเปิดตัวครั้งนั้นนำไปสู่การพัฒนาใหม่ทางการเมือง, การทหาร, เทคโนโลยีและวิทยาศาสตร์ ในขณะที่การเปิดตัวของสปุตนิกเป็นเหตุการณ์เดียวแต่ก็เป็นจุดเริ่มต้นของยุคอวกาศ นอกเหนือจากมูลค่าของมันในฐานะที่เป็นเทคโนโลยีแรก สปุตนิก ยังช่วยในการระบุความหนาแน่นของชั้นบรรยากาศด้านบน (อังกฤษ: upper atmospheric layers' density) ผ่านการวัดการเปลี่ยนแปลงของวงโคจรของดาวเทียม นอกจากนี้ยังให้ข้อมูลเกี่ยวกับการกระจายสัญญาณวิทยุในไอโอโนสเฟียส์ ไนโตรเจนแรงดันสูงในตัวยานของดาวเทียมที่ผิดพลาดได้ให้โอกาสแรกสำหรับการตรวจสอบสะเก็ดดาว ถ้าสะเก็ดดาวทะลุเปลือกนอกของดาวเทียมก็จะถูกตรวจพบโดยข้อมูลอุณหภูมิจะถูกส่งกลับไปยังโลก^{[ต้องการอ้างอิง]} สปุตนิก 1 ถูกเปิดตัวในช่วงปีฟิสิกส์สากลจาก สถานีเลขที่ 1/5 ที่ Tyuratam range ที่ 5 ใน Kazakh SSR (ตอนนี้เป็น Baikonur คอสโมโดรม) ดาวเทียมได้เดินทางที่ 29,000 กิโลเมตร (18,000 ไมล์) ต่อชั่วโมง ใช้เวลา 96.2 นาทีเพื่อให้ครบรอบวงโคจรและปล่อยสัญญาณวิทยุที่ 20.005 และ 40.002 MHz

ในขณะที่สปุตนิก 1 เป็นยานอวกาศที่มีมนุษย์ลำแรกที่โคจรรอบโลก, วัตถุที่มนุษย์สร้างขึ้นอื่นๆก่อนหน้านี้ได้ขึ้นมาถึงที่ระดับความสูง 100 กิโลเมตรซึ่งเป็นความสูงที่กำหนดโดยองค์การระหว่างประเทศคือ Fédération Aéronautique Internationale เพื่อนับว่าเป็นการบินในอวกาศ ระดับความสูงนี้เรียกว่า Kármán line โดยเฉพาะในปี 1940s มีการเปิดตัวเพื่อการทดสอบหลายครั้งของจรวด V-2 บางเครื่องในจำนวนนั้นขึ้นสู่ระดับความสูงกว่า 100 กม

ยานอวกาศในอดีตและปัจจุบัน

ยานอวกาศที่มีมนุษย์

ดูเพิ่มเติม: รายชื่อของยานอวกาศที่มีมนุษย์และการบินในอวกาศของมนุษย์

 

ยานอวกาศลำแรก, Vostok 1

ณ ปี 2011, มีเพียงสามประเทศเท่านั้นที่ทำการบินด้วยยานอวกาศที่มีมนุษย์ ได้แก่ USSR/รัสเซีย, สหรัฐอเมริกาและจีน. อินเดีย, ญี่ปุ่น, ยุโรป/อีเอสเอ, อิหร่าน, เกาหลีใต้, เกาหลีเหนือ, เดนมาร์กและโรมาเนียมีแค่แผนสำหรับยานอวกาศที่มีมนุษย์ (จรวด suborbital ที่มีมนุษย์)

ยานอวกาศที่มีมนุษย์ลำแรกคือ Vostok 1 ซึ่งบรรทุกนักบินอวกาศโซเวียต ยูริ กาการิน ขึ้นสู่อวกาศในปี 1961 และบินรอบโลกสำเร็จ ยังมีภารกิจอื่นอีกห้าครั้งที่ใช้ในยานอวกาศ Vostok ได้ ยานอวกาศลำที่สองชื่อ Freedom 7 ซึ่งสามารถเดินทางในวงโคจรย่อยในปี 1961 เช่นกันโดยบรรทุกนักบินอวกาศชาวอเมริกัน อลัน เชพเพิร์ทขึ้นสู่ความสูงกว่า 187 กิโลเมตร (116 ไมล์) มีภารกิจอื่นอีกห้าครั้งที่ใช้ยานอวกาศ Mercury

ยกเว้นกระสวยอวกาศ, ส่วนของยานอวกาศที่มีมนุษย์ที่สามารถกู้คืนได้เป็นแคปซูลอวกาศ

สถานีอวกาศนานาชาติมีมนุษย์ประจการำตั้งแต่เดือนพฤศจิกายนปี 2000 เป็นการร่วมการงานระหว่างรัสเซีย, สหรัฐอเมริกา, แคนาดาและประเทศอื่นๆอีกหลายประเทศ

 

ยานอวกาศที่มีคนขับ Crew Dragon ของ SpaceX ที่ปัจจุบันใช้งานอย่างเป็นทางการเมื่อปี 2020

Crew Dragon ของ SpaceX – หลังจากการทดสอบ Crew Demo 2 สำเร็จ SpaceX เองก็เป็นบริษัทเอกชนเจ้าแรกของสหรัฐอเมริกา ที่สามารถนำนักบินอวกาศกลับขึ้นสู่สถานีอวกาศนานาชาติได้ หลังจากที่นาซ่าจ้างทาง ROSCOSMOS (รัฐวิสาหกิจรอสคอสมอส) เพราะนาซ่าเองก็ปลดประจำการกระสวยอวกาศในปี 2011 เป็นเวลากว่า 9 ปี SpaceX เองจัดเป็นบริษัทที่สามารถส่งมนุษย์ขึ้นไปบนสถานีอวกาศนานาชาติได้ไม่พอ ยังเป็นบริษัทแรกที่นำแคปซูลมาใช้ซ้ำ นั่นคือ Crew Dragon Endeavour ในภารกิจ Crew Dragon Demo 2 และ Crew 2

เครื่องบินอวกาศ

บทความหลัก: spaceplane

 

ยานอวกาศโคลัมเบีย (อังกฤษ: Columbia orbiter) กำลังลงจอด

ยานที่มีมนุษย์บางลำได้รับการออกแบบมาเฉพาะให้สามารถนำกลับมาใช้ใหม่ได้ และยานเหล่านี้มักจะเรียกว่า spaceplanes ตัวอย่างแรกของยานดังกล่าวคือ North X-15 ซึ่งทำการบินที่มีมนุษย์สองเที่ยวบินที่ความสูงกว่า 100 กิโลเมตรในปี 1960 ยานอวกาศที่นำมาใช้ใหม่ได้เป็นครั้งแรก, X-15, ถูกปล่อยบนอากาศในวิถีโค้งแบบ suborbital เมื่อวันที่ 19 กรกฎาคม 1963

ยานอวกาศโคจรที่นำกลับมาใช้ใหม่ได้เป็นบางส่วนลำแรกเป็นแบบไม่ใช่แคปซูลและมีปีก, กระสวยอวกาศ, ถูกส่งขึ้นโดยสหรัฐอเมริกาในวันครบรอบปีที่ 20 ของการบินของ ยูริ กาการิน ในวันที่ 12 เมษายน 1981 ระหว่างยุคกระสวย, ยานแบบ orbiters 6 ลำถูกสร้างขึ้น, ทุกลำทำการบินในชั้นบรรยากาศและห้าลำในจำนวนนั้นทำการบินในอวกาศ. ยาน Enterprise ถูกใช้เฉพาะการทดสอบการบินเข้าหาและการลงจอด, การปล่อยตัวจากทางด้านหลังของโบอิ้ง 747 SCA และการร่อนไปหลุมจอดที่เอ็ดเวิร์ด AFB แคลิฟอร์เนีย. กระสวยอวกาศลำแรกที่ได้บินไปในอวกาศคือยานโคลัมเบียตามด้วยชาเลนเจอร์, Discovery, Atlantis และ Endeavour. Endeavour ถูกสร้างขึ้นเพื่อแทนที่ชาเลนเจอร์เมื่อมันหายไปในเดือนมกราคมปี 1986 โคลัมเบียระเบิดขึ้นในระหว่างการบินกลับในเดือนกุมภาพันธ์ 2003

ยานอวกาศที่นำกลับมาใช้ใหม่ได้บางส่วนโดยอัตโนมัติเป็นลำแรกคือ Buran (พายุหิมะ) ถูกส่งขึ้นไปโดยสหภาพโซเวียตเมื่อวันที่ 15 พฤศจิกายน 1988 แม้ว่ามันจะทำการบินเพียงครั้งเดียว spaceplane แบบนี้ถูกออกแบบมาสำหรับลูกเรือหนึ่งคนและคล้ายกันมากกับกระสวยอวกาศของสหรัฐ ถึงแม้ว่าเครื่องเพิ่มกำลังช่วง Drop-off จะใช้ตัวขับเคลื่อนเป็นของเหลวและเครื่องยนต์หลักของมันติดตั้งอยู่ที่ฐานของบริเวณที่น่าจะเป็นถังเชื้อเพลิงภายนอกในกระสวยของอเมริกา การขาดเงินทุน, ความยุ่งยากจากการสลายตัวของสหภาพโซเวียตที่ขัดขวางมันไม่ให้ทำการบินอีกต่อไป กระสวยอวกาศได้รับการแก้ไขเรื่อยมาเพื่อให้ตัวมันเองสามารถกลับเข้าประจำการในกรณีที่มีความจำเป็น

ต่อวิสัยทัศน์สำหรับการสำรวจอวกาศ กระสวยอวกาศได้เกษียณอายุในปี 2011 สาเหตุหลักมาจากอายุมากและค่าใช้จ่ายของโครงการที่สูงถึงกว่าพันล้านดอลลาร์ต่อเที่ยวบิน. บทบาทการขนส่งมนุษย์ของกระสวยจะถูกแทนที่โดยยานสำรวจลูกเรือ (อังกฤษ: Crew Exploration Vehicle (CEV)) ที่นำกลับมาใช้ใหม่บางส่วนไม่เกินปี 2014. บทบาทของการขนส่งสินค้าหนักของกระสวยจะถูกแทนที่ด้วยจรวดใช้แล้วทิ้งเช่น Evolved Expendable Launch Vehicle (EELV) หรือ Shuttle Derived Launch Vehicle

ยาน 'SpaceShipOne' ของบริษัท Scaled Composites เป็น spaceplane แบบ suborbital ที่นำกลับมาใช้ใหม่ได้ที่บรรทุกนักบิน ไมค์ Melvill และไบรอัน Binnie ในเที่ยวบินต่อเนื่องในปี 2004 เพื่อชนะรางวัล Ansari X Prize. บริษัทยานอวกาศจะสร้างทายาทของมันคือ สเปซชิปทู (SpaceShipTwo) ขบวนของยาน สเปซชิปทู ที่ดำเนินการโดย Virgin Galactic ควรเริ่มต้นยานอวกาศเอกชนที่นำกลับมาใช้ใหม่ได้เพื่อขนส่งผู้โดยสารจ่ายเงินในปี 2014

บริษัท XCOR Aerospace ยังวางแผนที่จะเริ่มต้นการบริการยานอวกาศเชิงพาณิชย์แบบ suborbital ด้วยยานชื่อ Lynx Rocketplane ผ่านการเป็นหุ้นส่วนกับบริษัท RocketShip Tours การทดสอบเที่ยวบินแรกมีการวางแผนในปี 2014

ยานอวกาศไร้มนุษย์

 

กล้องส่องทางไกล Hubble Space

 

ยานขนถ่ายอัตโนมัติ Jules Verne (อังกฤษ: Jules Verne Automated Transfer Vehicle (ATV)) บินเข้าหาสถานีอวกาศนานาชาติในวันจันทร์ที่ 31 มีนาคม 2008

ถูกออกแบบเป็นแบบมีมนุษย์แต่นำไปใช้บินอย่างยานอวกาศที่ไร้มนุษย์เท่านั้น

• Zond/L1 – แคปซูลบินผ่านดวงจันทร์
• L3 – แคปซูลและยานลงดวงจันทร์
• TKS – แคปซูล
• Buran -- กระสวยของโซเวียต

กึ่งมีมนุษย์ – มีมนุษย์อย่างสถานีอวกาศหรือส่วนของสถานีอวกาศ

• Progress – ยานอวกาศบรรทุกสินค้าของ USSR/Russia แบบไร้มนุษย์
• TKS – ยานอวกาศบรรทุกสินค้าและโมดูลสถานีอวกาศของ USSR/Russia แบบไร้มนุษย์
• Automated Transfer Vehicle (ATV) – ยานอวกาศบรรทุกสินค้าแบบไร้มนุษย์ของยุโรป
• H-II Transfer Vehicle (HTV) – ยานอวกาศบรรทุกสินค้าแบบไร้มนุษย์ของญี่ปุ่น
• Dragon (ยานอวกาศ) - ยานอวกาศแบบไร้มนุษย์ส่วนบุคคล (SpaceX)
• Tianzhou 1 - ยานอวกาศแบบไร้มนุษย์ของจีน

ดาวเทียมวงโคจรโลก

• Explorer 1 – ดาวเทียมดวงแรกของสหรัฐ
• Project SCORE – ดาวเทียมสื่อสารดวงแรก
• Solar and Heliospheric Observatory (SOHO) - โคจรรอบดวงอาทิตย์ใกล้ L1
• Sputnik 1 – ดาวเทียมดวงแรกของโลก
• Sputnik 2 – สัตว์ตัวแรกในวงโคจร (ไลก้า)
• Sputnik 5 – แคปซูลตัวแรกที่กู้ได้จากวงโคจร (ตัวที่มาก่อน Vostok ) – สัตว์รอดชีวิต
• Syncom – ดาวเทียมสื่อสารแบบ geosynchronous ดวงแรก
• Hubble Space Telescope – การสำรวจวงโคจรที่ใหญ่ที่สุด
• Boeing X-37]] – spaceplane

ณ เดือนมิถุนายน 2011, มียานอวกาศมากกว่า 2,000 ลำในวงโคจร^{[ต้องการอ้างอิง]}

สำรวจดวงจันทร์

• Clementine probe – ปฏิบัติการของนาวีสหรัฐ, วงโคจรดวงจันทร์, ไฮโดรเจนถูกตรวจพบที่ขั้ว
• Kaguya (SELENE) (orbiter) JPN – วงโคจรดวงจันทร์
• Luna 1 – บินผ่านดวงจันทร์ครั้งแรก
• Luna 2 – กระทบดวงจันทร์ครั้งแรก
• Luna 3 – ภาพแรกของดวงจันทร์ด้านไกล
• Luna 9 – ลงจอดนุ่มบนดวงจันทร์ครั้งแรก
• Luna 10 Orbiter – วงโคจรดวงจันทร์ลำแรก
• Luna 16 – ยานกู้คืนตัวอย่างจากดวงจันทร์แบบไร้มนุษย์
• Lunar (orbiter) – ชุดของความสำเร็จอย่างมากของยานอวกาศที่ทำแผนที่ดวงจันทร์
• Lunar Prospector – การตรวจพบไฮโดรเจนที่ขั้วของดวงจันทร์ได้รับการยืนยัน
• Lunar Reconnaissance Orbiter – บ่งชี้สถานที่ลงจอดที่ปลอดภัยและตำแหน่งของทรัพยากรบนดวงจันทร์
• Lunokhod - ยานตระเวนของโซเวียต
• SMART-1 ESA – กระทบดวงจันทร์
• Surveyor – ยานลงจอดนุ่มลำแรกของสหรัฐ
• Chandrayaan 1 – ปฏิบัติการดวงจันทร์ครั้งแรกของอินเดีย

 

มโนภาพของ Cassini–Huygens เมื่อมันเข้าสู่วงโคจรของดาวเสาร์

 

มโนภาพของ Phoenix spacecraft เมื่อมันลงจอดบนดาวอังคาร

สำรวจดาวเคราะห์

• Akatsuki (orbiter) JPN – สำรวจดาวศุกร์
• Cassini–Huygens (orbiter) – สำรวจดาวเสาร์ลำแรก + ลงจอดบน Titan (บริวารดาวเสาร์)
• Curiosity rover - ยานตระเวนส่งไปดาวอังคารโดยนาซาในปี 2012
• Galileo (orbiter) – ยานสำรวจดาวพฤหัสบดีลำแรก+ทดสอบการร่อนลง
• IKAROS JPN – ยานอวกาศที่ใช้พลังงานจากดวงอาทิตย์ลำแรก
• Mariner 4 – บินผ่านดาวอังคารลำแรก, ภาพใกล้และคมชัดสูงของดาวอังคาร
• Mariner 9 (orbiter) – ยานสำรวจดาวอังคารดวงแรก
• Mariner 10 – บินผ่านดาวพุธลำแรก, ภาพใกล้ชิดภาพแรก
• Mars Exploration Rover – ตระเวนดาวอังคาร
• Mars Express (orbiter) – สำรวจดาวอังคาร
• Mars Global Surveyor (orbiter) – สำรวจดาวอังคาร
• Mars Reconnaissance Orbiter – เป็น orbiter สำรวจดาวอังคารที่ให้ข้อมูลภูมิอากาศ, ภาพถ่าย, ข้อมูลเรดาร์พื้นผิวล่างและการสื่อสารที่ก้าวหน้า
• MESSENGER – ยานแบบ orbiter ที่สำรวจดาวพุธลำแรก(ไปถึงปี 2011)
• Mars Pathfinder – ยานลงจอดดาวอังคาร + ยานตระเวน
• New Horizons – บินผ่านดาวพลูโตลำแรก (ไปถึงปี 2015)
• Pioneer 10 – บินผ่านดาวพฤห้สบดีลำแรก, ภาพใกล้ชิดครั้งแรก
• Pioneer 11 – บินผ่านดาวพฤห้สบดีลำที่สอง + บินผ่านดาวเสาร์ครั้งแรก (ภาพใกล้ชิดดาวเสาร์ครั้งแรก)
• Pioneer Venus – ยานแบบ orbiter สำรวจดาวศุกร์ลำแรก+ยานลงจอด
• Vega 1 – บอลลูนปล่อยเข้าสู่บรรยากาศของดาวศุกร์และยานลงพื้น (ปฏิบัติการร่วมกับ Vega 2), ยานแม่บินต่อไปยังดาวหางฮัลเลย์^{[ต้องการอ้างอิง]}
• Venera 4 – ลงพื้นนุ่มนวลครั้งแรกบนดาวเคราะห์อื่น (ดาวศุกร์)
• Viking 1 – ลงพื้นนุ่มนวลครั้งแรกบนดาวอังคาร
• Voyager 2 – บินผ่านดาวพฤหัส + บินผ่านดาวเสาร์ + บินผ่าน/ภาพของดาวเนปจูนและดาวยูเรนัสครั้งแรก

อื่นๆ – อวกาศลึก

• Cluster
• Deep Space 1
• Deep Impact (spacecraft)
• Genesis (spacecraft)
• Hayabusa (spacecraft)
• Near Earth Asteroid Rendezvous
• Stardust (spacecraft)
• STEREO – การตรวจรับแบบ Heliospheric และดวงอาทิตย์ (อังกฤษ: Heliospheric and solar sensing); ภาพแรกของดวงอาทิตย์ทั้งดวง
• WMAP

ยานอวกาศที่เร็วที่สุด

• Helios I & II Solar Probes (252,792 กม/ชม หรือ 157,078 ไมล์/ชม)

ยานอวกาศที่ไปไกลที่สุดนับจากดวงอาทิตย์

• Pioneer 10 ที่ 89.7 Astronomical unit (AU) เมื่อปี 2005, เดินทางออกข้างนอกที่ประมาณ 2.6 AU/ปี
• Pioneer 11
• Voyager 1 ที่ 106.3 (AU) เมื่อเดือนกรกฎาคม 2008, เดินทางออกข้างนอกที่ประมาณ 3.6 AU/ปี
• Voyager 2 ที่ 85.49 (AU) เมื่อเดือนกรกฎาคม 2008, เดินทางออกข้างนอกที่ประมาณ 3.3 AU/ปี

โครงการที่ไม่มีเงินอุดหนุนหรือถูกยกเลิก

 

การทดสอบการบินครั้งแรกของ Delta Clipper-Experimental Advanced (DC-XA), ระบบต้นแบบการส่งขึ้น

อากาศยานที่มีมนุษย์

• Shuguang – แค็ปซูลของจีน
• Soyuz Kontakt – แค็ปซูลของโซเวียต
• Almaz – สถานีอวกาศของโซเวียต
• Manned Orbiting Laboratory – สถานีอวกาศของสหรัฐ
• Altair (spacecraft) – ยานลงพื้นของยาน Orion ของสหรัฐ

spaceplanes หลายขั้นตอน

• X-20 – กระสวยของสหรัฐ
• Mikoyan-Gurevich MiG-105 (กระสวยเกลียว) ของโซเวียต
• กระสวย Buran ของโซเวียต
• กระสวย Hermes ของ ESA
• Kliper กึ่งกระสวย/กึ่งแค็ปซูลของรัสเซีย
• กระสวย HOPE-X ของญี่ปุ่น
• กระสวย Shuguang Project 921-3 ของจีน

SSTO spaceplanes

• RR/HOTOL ขององค์การบริหารอวกาศของอังกฤษ
• Hopper Orbiter ของ ESA
• DC-X (Delta Clipper) ของ McDonnell Douglas
• Rotary Rocket - Roton แบบ Rotored-Hybrid
• VentureStar ของ Lockheed-Martin

ยานอวกาศระหว่างการพัฒนา

 

Orion spacecraft

มีมนุษย์

• Starship (Big Falcon Rocket) ของ SpaceX - ยานอวกาศขนาดใหญ่ที่สามารถดัดแปลงใช้ได้หลายวัตถุประสงค์
• Orion ยานลูกเรือหลายวัตถุประสงค์ของนาซา – แค็ปซูล
• CST-100 ของ Boeing – แค็ปซูล
• Dream Chaser (spacecraft) ของ Sierra Nevada Corporation – orbital spaceplane
• Spaceship Two (spacecraft) ของ The Spaceship Company – suborbital spaceplane
• New Shepard ของ Blue Origin – VTVL แค็ปซูล
• Lynx rocketplane ของ XCOR – suborbital spaceplane
• Prospective Piloted Transport System (PPTS) ของ RKA – แค็ปซูล
• Shenzhou (spacecraft) ของ CNSA – แค็ปซูล
• Advanced Crew Transportation System ของ ESA – แค็ปซูล
• Orbital Vehicle ของ Iranian Space Agency – แค็ปซูล
• Orbital Vehicle ของ ISRO – แค็ปซูล

ไร้มนุษย์

• SpaceX Dragon – ขนส่งสินค้าไป ISS
• Orbital Sciences Cygnus – ขนส่งสินค้าไป ISS
• CNES - Netlander ดาวอังคาร
• James Webb Space Telescope (ล่าช้า)
• Darwin14 ยานทดสอบของ ESA
• Mars Science Laboratory ตระเวน
• Shenzhou spacecraft สินค้า
• Terrestrial Planet Finder ยกเลิก ทดสอบ
• System F6; Fractionated Spacecraft เครื่องสาธิตของ DARPA
• Skylon (spacecraft) ของ Reaction Engines Limited

ระบบย่อย

ระบบการทำงานของยานอวกาศประกอบไปด้วยระบบย่อยต่างๆมากมาย ขึ้นอยู่กับลักษณะการปฏิบัติการ ระบบย่อยประกอบด้วย "bus" ของยานอวกาศและอาจรวมทั้ง: ระบบกำหนดการวางตัวและการควบคุม (อังกฤษ: Attitude Determination and Control (ADAC หรือ ADC หรือ ACS)), ระบบนำทางนำร่องและควบคุม ({{lang-en|Guidance,Navigation and Control (GNC หรือ GN&C), ระบบการสื่อสาร (Comms), ระบบคำสั่งและจัดการข้อมูล (อังกฤษ: Command and Data Handling (CDH หรือ C&DH)), ระบบพลังงาน (EPS), ระบบควบคุมอุณหภูมิ (TCS), ระบบการขับเคลื่อน (อังกฤษ: Propulsion), และโครงสร้าง ส่วนที่ต่ออยู่กับบัสคือสัมภาระ (อังกฤษ: Payload)

การช่วยชีวิต

ยานอวกาศที่มีไว้สำหรับการบินในอวกาศของมนุษย์ยังต้องมีระบบช่วยชีวิตของลูกเรือ

 

ตัวขับดันระบบควบคุมปฏิกิริยา (อังกฤษ: Reaction control system thrusters) ที่ด้านหน้าของกระสวยอวกาศสหรัฐ

การควบคุมการวางตัว

ยานอวกาศต้องการระบบย่อยเพื่อควบคุมการวางตัวให้ถูกต้องในอวกาศและตอบสนองกับแรงบิดและแรงอื่นๆภายนอกอย่างเหมาะสม ระบบนี้ประกอบด้วย เซ็นเซอร์และตัวบังคับ (อังกฤษ: actuator)ซึ่งทำงานร่วมกับลำดับขั้นตอนที่แน่นอนซึ่งใช้ในการควบคุม ระบบจะช่วยหันไปที่จุดที่เหมาะสมสำหรับวัตถุประสงค์ทางวิทยาศาสตร์, หันไปที่ดวงอาทิตย์เพื่อให้แสงอาทิตย์ตกกระทบกับชุดของเซลล์แสงอาทิตย์เต็มที่หรือหันไปทางโลกเพื่อการสื่อสาร

การนำทางนำร่องและควบคุม

การนำทางหมายถึงการคำนวณของคำสั่ง (มักจะทำโดยระบบย่อย CDH) ที่จำเป็นสำหรับคัดท้ายยานอวกาศไปในทิศทางที่ต้องการ การนำร่องหมายถึงการกำหนดองค์ประกอบของวงโคจรหรือตำแหน่งของยานอวกาศ การควบคุมหมายถึงการปรับเปลี่ยนเส้นทางของยานอวกาศเพื่อที่จะตอบสนองความต้องการของภารกิจ. ในภารกิจบางอย่าง GNC และ ADC จะรวมกันเป็นหนึ่งระบบย่อยของยานอวกาศ^{[ต้องการอ้างอิง]}

คำสั่งและการจัดการข้อมูล

ระบบย่อย CDH รับคำสั่งจากระบบย่อยการสื่อสาร, ดำเนินการตรวจสอบและการถอดรหัสของคำสั่ง, และการกระจายคำสั่งไปยังระบบย่อยที่เหมาะสมและส่วนประกอบอื่นของยานอวกาศ. CDH ยังได้รับข้อมูลภายในและข้อมูลวิทยาศาสตร์จากระบบย่อยยานอวกาศและส่วนประกอบอื่น และเก็บข้อมูลในรูปแพคเกจบนเครื่องบันทึกข้อมูลหรือการส่งไปยังพื้นดินผ่านทางระบบย่อยการสื่อสาร ฟังก์ชันอื่นๆของ CDH รวมถึงการบำรุงรักษานาฬิกาและการตรวจสอบสถานะภาพของสุขภาพของยานอวกาศ

พลังงาน

ยานอวกาศต้องผลิตพลังงานไฟฟ้าและระบบย่อยเพื่อกระจายไฟฟ้าเพื่อเปิดระบบย่อยต่างๆ. สำหรับยานอวกาศที่อยู่ใกล้ดวงอาทิตย์ แผงเซลล์แสงอาทิตย์มักถูกนำมาใช้ในการผลิตพลังงานไฟฟ้า. ยานอวกาศที่ออกแบบมาเพื่อทำงานในสถานที่ห่างไกลมากขึ้นเช่นดาวพฤหัสบดี อาจใช้เครื่องกำเนิดไฟฟ้าแบบ Radioisotope Thermoelectric (RTG). พลังงานไฟฟ้าจะถูกส่งผ่านเครื่องปรับสภาพไฟฟ้าก่อนที่จะผ่านหน่วยกระจายกำลังไปตามบัสไฟฟ้าไปยังชิ้นส่วนยานอวกาศอื่นๆ โดยทั่วไปแบตเตอรี่จะมีการเชื่อมต่อไปที่บัสผ่านทางตัวควบคุมการชาร์จแบตเตอรี่, และแบตเตอรี่จะถูกใช้ในการให้พลังงานไฟฟ้าในช่วงเวลาเมื่อพลังงานหลักไม่สามารถใช้ได้เช่นเมื่อยานอวกาศอยู่ในวงโคจรต่ำของโลก (LEO) และถูกโลกบดบัง

ควบคุมความร้อน

ยานอวกาศจะต้องได้รับการออกแบบมาเพื่อทนต่อการขนส่งผ่านชั้นบรรยากาศของโลกและสภาพแวดล้อมในอวกาศ พวกมันจะต้องทำงานในสูญญากาศที่มีอุณหภูมิที่อาจเกิดขึ้นตั้งแต่ในหลายร้อยองศาเซลเซียสเช่นเดียวกับที่ (ถ้าต้องบินกลับ) ในพลาสมา. วัสดุดังกล่าวจึงจำเป็นต้องมีคุณสมบัติอย่างใดอย่างหนึ่งคือมีจุดหลอมละลายที่อุณหภูมิสูงเช่นวัสดุที่มีความหนาแน่นต่ำอย่าง beryllium และแรงเสริมคาร์บอน-คาร์บอน(อังกฤษ: reinforced carbon-carbon), หรือ (อาจจะเป็นเพราะความต้องการความหนาที่ลดลงแม้จะมีความหนาแน่นของมันจะมีสูง) ทังสเตนหรือสารระเหยคาร์บอน/คาร์บอนถูกนำมาใช้. ทั้งนี้ขึ้นอยู่กับรายละเอียดภารกิจ, ยานอวกาศอาจจำเป็นต้องทำงานบนพื้นผิวของดาวเคราะห์อื่น. ระบบย่อยการควบคุมความร้อนสามารถเป็นแบบพาสซีฟ, ขึ้นอยู่กับการเลือกใช้วัสดุที่มีคุณสมบัติการแผ่รังสีเฉพาะ. การควบคุมความร้อนที่จริงจังจะใช้ประโยชน์จากเครื่องทำความร้อนไฟฟ้าและตัวกระตุ้น(อังกฤษ: actuators) บางอย่างเช่นบานเกล็ดในการควบคุมอุณหภูมิของอุปกรณ์ให้อยู่ในช่วงใดช่วงหนึ่ง

การขับเคลื่อน

ยานอวกาศอาจมีหรืออาจไม่มีระบบย่อยการขับเคลื่อน, ขึ้นอยู่กับว่ารายละเอียดภารกิจจำเป็นต้องมีการขับเคลื่อนหรือไม่. ยานอวกาศ Swift เป็นตัวอย่างหนึ่งของยานอวกาศที่ไม่มีระบบย่อยการขับเคลื่อน. โดยปกติแม้ว่า ยานอวกาศแบบวงโคจรต่ำ (LEO) จะมีระบบย่อยการขับเคลื่อนสำหรับการปรับระดับความสูง (การปรับตำแหน่งโดยแรงต้าน (อังกฤษ: drag make-up maneuvers)) และการปรับตำแหน่งโดยการเอียง (อังกฤษ: inclination adjustment maneuvers) ระบบขับเคลื่อนยังเป็นสิ่งจำเป็นสำหรับยานอวกาศที่ดำเนินการปรับตำแหน่งการจัดการโมเมนตัม (อังกฤษ: momentum management maneuvers) องค์ประกอบของระบบย่อยการขับเคลื่อนทั่วไปจะรวมถึงเชื้อเพลิง, ถังเก็บ, วาล์ว, ท่อ, และตัวขับดันหรือเครื่องยนต์จรวด. ระบบการควบคุมความร้อนจะมีการเชื่อมต่อกับระบบย่อยการขับเคลื่อนโดยการตรวจสอบอุณหภูมิของส่วนประกอบเหล่านั้น, และโดยการให้ความร้อนล่วงหน้ากับถังและตัวขับดันเพื่อเตรียมการสำหรับการปรับตำแหน่งยานอวกาศ

โครงสร้าง

ยานอวกาศที่จะต้องได้รับการออกแบบมาเพื่ออดทนต่อโหลดช่วงยกตัวที่แยกกันไม่ได้กับยานยกตัว, และต้องมีหนึ่งจุดของสิ่งที่แนบสำหรับทุกระบบย่อยอื่นๆ. ทั้งนี้ขึ้นอยู่กับรายละเอียดภารกิจ, ระบบย่อยของโครงสร้างอาจต้องทนต่อโหลดที่แยกไม่ออกตอนเข้าสู่บรรยากาศของดาวเคราะห์อื่นและลงจอดบนพื้นผิวของดาวเคราะห์อื่น

น้ำหนักบรรทุก

ขึ้นอยู่กับภารกิจของยานอวกาศและได้รับพิจารณาว่าเป็นส่วนหนึ่งของยานอวกาศ "ที่ต้องจ่าย". payloads ทั่วไปอาจรวมถึงเครื่องมือทางวิทยาศาสตร์ (เช่น กล้อง, กล้องโทรทรรศน์หรือเครื่องตรวจจับอนุภาค), สินค้า,หรือลูกเรือมนุษย์

ภาคพื้นดิน

แม้ว่าจะไม่ได้เป็นส่วนหนึ่งในทางเทคนิคของยานอวกาศ, มันมีความสำคัญต่อการทำงานของยานอวกาศ องค์ประกอบทั่วไปของภาคพื้นดินที่ใช้ในระหว่างการดำเนินงานปกติจะรวมถึงสิ่งอำนวยความสะดวกในการดำเนินภารกิจที่ทีมงานในเที่ยวบินนั้นทำการ operate ยานอวกาศ, การประมวลผลและจัดเก็บข้อมูล, สถานีภาคพื้นดินจะส่งสัญญาณและรับสัญญาณจากยานอวกาศและเสียงและเครือข่ายสื่อสารข้อมูลเพื่อเชื่อมต่อกับทุกองค์ประกอบในภารกิจ

ยานพาหนะในการส่งขึ้น

ยานพาหนะในการส่งขึ้นจะขับเคลื่อนยานอวกาศจากพื้นผิวโลกผ่านบรรยากาศและเข้าสู่วงโคจร, วงโคจรที่แน่นอนขึ้นอยู่กับการกำหนดค่าการปฏิบัติภารกิจ ยานพาหนะการส่งขึ้นอาจจะใช้แล้วทิ้งหรือนำมาใช้ใหม่ได้

 

จรวด Proton Rocket นี้ถูกปล่อยเพื่อนำยานอวกาศหรือดาวเทียมขึ้นสู่วงโคจรของโลก

อ้างอิง

1. Walter A. McDougall "Shooting the duck," American Heritage, Winter 2010.
2. ". . .On October 4, 1957 Sputnik I shot into orbit and forcibly opened the Space Age." Swenson, L, Jr, Grimwood, J. M. Alexander, C.C. ¶¶¶ 66-62424
3. "The Rosetta ground segment". ESA.int. 2004-02-17. สืบค้นเมื่อ 2008-02-11.

• ยานอวกาศ จากไทยกู๊ดวิว