Espazio-hegaldi

[thumb|250px|[Atlantis (anezka)|Atlantis anezkaren aireratzea.]]

**Espazio-hegaldia** kanpo-espazioan burutzen den bidaia da, alegia, lurraren atmosferatik kanpo eta espazio-ontziz, gizakiak garraiatu ala ez. Espazio-hegaldi bateko eskifaia espazio-ontziaren komandante, pilotu eta misioak jorratuko dituen gaiei buruzko adituekin osatuta dago; garraiatutako karga-erabilgarriari buruzko adituk ere osa dezakete eskifaia; dena den, azken horien gainerakoek astronautak izan behar dute.

Hegaldian, astronauta-pilotuek espazio-ontziko aginte eta gidaritza eginkizunak burutzen dituzte; aldiz, misioaren gaineko adituak espazio-ontzi barneko eragiketen koordinazioaren arduradunak dira, esperimentu eta hegaldi zehatz bakoitzeko karga erabilgarriei dagokionez.

Hegaldiaren hastapen data baino hamaika aste inguru lehenago, eskifaiak hegaldi horretarako bereziki prestatutako hainbat simulazio burutzen du. Hegaldi-simulatzailea misioaren kontrol-zentroarekin bat eginik dago, bai eta jarraipen estazio sare batekin ere.

Astronautek mikro-grabitate baldintzetan lan egiten ikasten dute, eta, horretarako, hegaldien trebaketarako bereziki egokituak diren hainbat hegazkin erabiltzen dituzte.

Espazio-hegaldi gehienak eskifaiarik gabe izaten dira, eta, batez ere, Lurraren inguruko orbitan jartzen diren sateliteekin egiten dira, baina baita Lurraren orbitaz haraindiko hegaldietarako espazio-zundak ere erabiltzen dira. Espazio-hegaldi horiek kontrol telerrobotiko edo autonomo baten bidez funtzionatzen dute. Espazio-hegaldi tripulatuak, konplexuagoak, lehen satelite orbitalen ondoren hasi ziren egiten, eta Ilargia zapaldu, eta, Lurraren inguruko espazioan, giza presentzia iraunkorra izatera iritsi da, batez ere espazio-estazioen erabilerarekin. Giza hegaldi espazialen programak dira: Soiuz, Shenzhou, Apollo ilargian lurreratzea eta espazio-transbordadoreen programak. Egungo beste hegaldi batzuk dira Nazioarteko Espazio Estaziora eta Txinaren Tiangong Espazio Estaziora egiten direnak.

Espazio hegaldiak Lurraren orbitan komunikazio sateliteak, espioitzarako sateliteak, Lurraren behaketarako sateliteak jartzeko erabiltzen dira, baina baita espazioaren esploraziorako ere, hala nola espazio-behatokiak eta espazio-zundak edota espazio-turismorako ere.

Espazio-hegaldiak jaurtiketa-sistema mota ezberdinekin lor daitezke; normalean, suzirien jaurtiketarekin, zeinak, grabitatearen indarra gainditzeko eta espazio-ontzia Lurraren gainazaletik bultzatzeko, hasierako bultzada ematen duten. Espaziora iritsitakoan, espazio-ontzi baten mugimendua –bai propultsatu gabe zein propultsatua– astrodinamika izeneko azterketa-eremuak betetzen du.

Espazio-ontzi batzuk espazioan ia betiko geratzen dira, eta horrek espazio-hegaldietarako arriskutsua den espazio-kutsaduraren arazoa sortu du (argi-kutsadura eta espazio-zaborra). Bestela, espazio-ontziak berriro atmosferan sartzearekin amaitzen dira, eta bertan desegiten dira, edo hala gerta ezean, beren sartze hori kontrolatzen da lurreratzez edo kolpea joz gainazal batera segurtasunez heltzeko, eta, sarritan, espazio-ontzi ozeanikoko hilerrira jaurtitzen dira. Espazio-ontziak, beraz, espazio-trafikoaren kudeaketaren gai izan dira nolabait.

## Terminologia
Hainbat termino daude kanpo-espaziora edo haren zeharreko hegaldi bati erreferentzia egiten diotenak.

**Espazio-misio** batek helburu bat lortzeko xedea duen espazio-hegaldiari egiten dio erreferentzia. Espazio-misioen helburuak izan daitezke: espazio-esplorazioa, espazio-ikerketa edo espazio-hegaldietan lehen izatea.

**Espazio-garraioa** espazio-ontzien erabilera da pertsonak edo zamak kanpo espaziora edo espazioaren zehar garraiatzeko. Horien artean gizakien espazio-hegaldiak eta zama-ontzien hegaldiak egon daitezke.

## Historia
Suzirien bidezko espazio-bidaiaren lehen proposamen teorikoa William Leitch astronomo eta matematikari eskoziarrak argitaratu zuen, 1861an, *A Journey Through Space* saiakeran. Ezagunagoa da (nahiz eta Errusiatik kanpo ez hainbeste) Konstantin Tsiolkovskiren lana, *Исследование мировых пространств реактивными приборам и* (*Espazio kosmikoaren esplorazioa erreakzio-gailuen bidez*) 1903an argitaratua.

Espazio-hegaldiak ingeniaritza-aukera bihurtu ziren Robert H. Goddardek, 1919an, *A Method of Reaching Extreme Altitudes* artikuluaren argitalpenarekin. Erregai likidoko suziriei Laval tobera aplikatzeak nahikoa hobetu zuen eraginkortasuna planetarteko bidaien aukera zabaltzeko. Suziriak espazio hutsean funtzionatuko zuela ere frogatu zuen laborategian; hala ere, publikoak ez zuen bere lana serio hartu. Lehen Mundu Gerran suzirien bidez bultzatutako arma baterako Armadarekin kontratua ziurtatzeko egindako ahaleginak porrot egin zuen Alemaniarekin 1918ko azaroaren 11ko armistizioa zinatzerakoan. Finantza-laguntza pribatuarekin lanean, 1926an, erregai likidozko suziri bat jaurti zuen lehena izan zen. Bere arloan, Goddarden artikuluak eragin handia izan zuten nazioartean.

Bigarren Mundu Gerran, Alemania naziak garatu, eta arma gisa erabili zituen lehen suziri gidatuak, V-2ak. 1944ko ekainean egindako proba-hegaldi batean, halako suziri bat espaziora iritsi zen, 189 kilometroko altueran (102 itsas milia) eta hori lortzen zuen gizakiaren historiako lehenengo objektua bihurtu zen. Bigarren Mundu Gerraren amaieran, V-2 suziriko talde gehienak, Wernher von Braun haien buru barne, Estatu Batuen aurrean errenditu, eta AEBren misilez arduratuko zen Army Ballistic Missile Agentzian lan egitera atzerriratu ziren, besteak beste Juno I eta Atlas misilak ekoiztera.

Garai hartan, Joseph Stalinen Sobietar Batasuna kontinente arteko misil balistikoak garatzen ari zen arma nuklearrak garraiatzeko Estatu Batuetako hegazkin-bonbardatzaileen planen aurkako neurri gisa. Tsiolkovski-k bultzatuta, Sergei Koroliov suziri-diseinatzaile nagusia bihurtu zen, bere *R-7 Semiorka* misilen eratorpenak erabili ziren *Sputnik 1* (munduko lehen satelite artifiziala, 1957ko urriaren 4an) eta, geroago, *Vostok 1* (Lurra orbitatuko zuen lehen gizakiarekin, Juri Gagarinekin) jaurtitzeko, 1961eko apirilaren 12an.

AEBko lehen satelitea *Explorer 1* izan zen, 1958ko otsailaren 1ean jaurtitakoa, eta orbitan jarri zen lehen amerikarra John Glenn izan zen *Friendship 7*-n 1962ko otsailaren 20an. Marshall Space Flight Centerreko zuzendari gisa, Von Braun-ek Saturn izeneko suziri-klase handiago baten garapena gainbegiratu zuen, eta, horri esker, AEBk lehen bi gizaki, Neil Armstrong eta Buzz Aldrin, Ilargira bidaltzeko eta *Apollo 11*ra itzultzeko aukera izan zuen, 1969ko uztailean. Garai berean, Sobietar Batasuna, ezkutuan eta gizakiak Ilargian ilargiratzeko gaitasunaren bila, *N1* suziria garatzen saiatu zen, baina ez zuen lortu.

Harrezkero, espazio-hegaldiak oso erabiliak izan dira sateliteak Lurraren inguruan orbitan jartzeko hainbat helbururekin, adibidez, tripulaziorik gabeko espazio-ontziak bidaltzeko Ilargitik haratago espazioa esploratzeko eta espazioan etengabeko presentzia edukitzeko giza tripulaziodun espazio-estazio batzuetan, Saliut programatik Nazioarteko Espazio Estaziora.

## Faseak
### Abiaburua
Gaur egun, suziriak dira orbitara edo haratago iristeko gai diren bitarteko bakarrak. Oraindik ez dago hori lor dezakeen beste teknologiarik, edo ez dute abiadura orbitalik lortzen. Espazio-hegaldi baterako, suziria espazio-kai batetik (kosmodromoa) abiatzen da normalean, zeinean egon daitezkeen suziri bertikaleko jaurtigaien jaurtiketa-gune plataformaz hornituta eta hegazkin garraiatzaileen eta hegal-ontzien aireratze eta lurreratze pistaz. Espazio-kaiak gizakien bizilekutik oso urrun daude, zarata eta segurtasun arrazoiengatik. ICBMk hainbat abiarazte-instalazio berezi dituzte.

Abiarazte bat jaurtiketa-leiho batzuetara mugatzen da askotan. Leiho horiek zeruko gorputzen eta orbiten posizioaren araberakoak dira jaurtiketa gunea non den. Eragin handiena Lurraren beraren errotazioa izaten da. Abian jarri ondoren, normalean, orbitak plano lau nahiko konstanteetan kokatzen dira, Lurraren ardatzarekin angelu finko batean, eta Lurrak orbita horren barruan biratzen du.

Jaurtiketa gune plataforma aireko ibilgailuak bidaltzeko diseinatutako egitura finko bat da. Oro har, jaurtiketa-dorre batek eta su-lubaki batek osatzen dute. Abiarazte-ibilgailuak altxatzeko, erregaitzeko eta mantentzeko erabiltzen diren ekipoez inguratuta dago. Jaurti baino lehen, suziriak ehunka tona pisa ditzake. *Columbia *transbordadore espazialak, STS-1 misioan, pisua 2.030 tona zen aireratzean.

### Espaziora iristea
Kanpo-espazioaren definiziorik erabiliena Kármánen lerrotik haratago dagoen guztia da, hau da, Lurraren gainazaletik 100 kilometrora (62 milia) dagoena. Estatu Batuek, batzuetan, kanpo-espazioa definitzen dute 80 kilometroko (50 milia) altitudetik gora dagon guztia. 

Gaur egun, espaziora iristeko bide praktiko bakarrak suziri-motorrak dira. Ohiko hegazkin-motorrak ezin dira espaziora iritsi oxigeno faltagatik. Suziri-motorrek propultsatzailea kanporatzen dute aurrerako bultzada emateko, eta horrek nahikoa delta-v (abiadura-aldaketa) sortzen du orbitara iristeko.

Tripulatutako jaurtiketa-sistemetarako, maiz, jaurtiketa- eta ihes-sistemak jartzen dira, larrialdi kasuetan astronautek ihes egiteko.

#### Alternatibak
Espaziora iristeko, suziri motorrak ez diren modu asko proposatu izan dira, hala nola espazio-igogailua eta bultzada-trukerako loturak, baita errotobatorrak edo orbita-kakoak ere, baina gaur egun ezagutzen diren materialak baino askoz indartsuagoak behar dituzte. Abiarazle elektromagnetikoak, hala nola abiarazte-begiztak, bideragarriak izan daitezke egungo teknologiarekin. Beste ideia batzuk, besteak beste, suziriez lagundutako hegazkinak/espazio-hegazkinak dira, hala nola Reaction Engines Skylon (gaur egun hasierako garapenean), scramjetez bultzatutako espazio-hegazkinak eta RBCCk bultzatutako espazio-hegazkinak. Kargarako pistola jaurtitzailea proposatu izan da.

### Orbitatik irteten
, Lurretik ihes-abiadura lortu zuen lehen objektu artifiziala izan zen (argazki-erreplika)]]

Ilargirako eta planeta arteko bidaietarako, ez da ezinbestekoa orbita itxia lortzea. Espazioko lehen ibilgailu sobietarrek altuera oso handiak lortu zituzten orbitan sartu gabe. NASAk, zuzenean, Apollo misioak ilargi-ibilbideetara abiaraztea pentsatu zuen, baina estrategia hartu zuen geratze-orbita batean sartzeko lehen aldi baterako, eta, ilargi-ibilbide batean hainbat orbita egin ondoren, banandutako errekuntza egin.

Geratze-orbitaren ikuspegiak asko erraztu zuen Apollo misioaren plangintza hainbat modu garrantzitsutan. *Denbora buffer* gisa jardun zuen, eta baimendutako abiarazte-leihoak nabarmen zabaldu zituen. Geratze-orbitak hainbat ordu eman zizkien tripulatzaileei eta kontrolatzaileei espazio-ontzia ondo aztertzeko abiaraztearen tentsioen ondoren ilargirako bidaia luze bat egin aurretik.

Misio robotikoek ez dute abortatzeko gaitasunik edo erradiazioa minimizatzeko beharrik, eta abiarazle modernoek *berehalako* jaurtiketa-leihoak dituztenez, Ilargira eta beste planeta batzuetarako espazio-zundek, oro har, zuzeneko injekzioa erabiltzen dute errendimendua maximizatzeko. Nahiz eta batzuk abiarazte-sekuentzian zehar etortze laburra izan, ez dute geratze-orbita oso bat edo gehiago betetzen Lurraren ihes-ibilbide batean injektatzen dituen erreduraren aurretik.

Zeruko gorputz batetik ihes-abiadura gutxitzen da gorputz horren gaineko altuerarekin. Hala ere, eraginkorragoa da  espazio-ontzi batek bere erregaia lurretik ahalik eta hurbilen erretzea; ikus Oberth efektua eta erreferentzia. Hori geratze-orbita baten perigeo segurua ezartzearekin lotutako errendimendu-zigorra azaltzeko beste modu bat da.

### Astrodinamika
Astrodinamika espazio-ontzien ibilbideak aztertzen ditu, batez ere grabitazio- eta propultsio-efektuekin erlazionatuta daudenak. Astrodinamikak espazio-ontzi bat bere helmugara une egokian iristea ahalbidetzen du, propultsatzaile gehiegi erabili gabe. Litekeena da Baliteke, orbitak mantentzeko edo aldatzeko, orbitaren maniobra sistema bat behar izatea.

Suziririk gabeko propultsio orbitaleko metodoen artean daude: eguzki-belak, bela magnetikoak, plasma-burbuilen sistema magnetikoak eta grabitate-tiratzaile efektuak.

### Energia transferitzea
*Energia transferitze* terminoak suziri-etapa batek bere kargari ematen dion energia-kopuru osoa esan nahi du. Hori abiarazte-ibilgailu baten lehen etapa batek goiko etapa bati gehi karga erabilgarria izan daiteke, edo goiko etapa edo espazio-ontzi baten jaurtiketa-motor batek espazio-ontzi bati emandakoa.

### Espazio estaziora iristea
Espazio-estazio batera iristeko, espazio-ontzi batek orbita berera iritsi, eta oso hurbilera gerturatu beharko luke (adibidez, kontaktu bisualera). Hori espazio-topaketa izeneko maniobra orbital multzo baten bidez egiten da.

Espazio estazioarekin topaketa egin ondoren, espazio-ibilgailua estazioarekin lotzen edo atrakatzen da. Akoplamendua esaten zaio hegada askeko bi espazio-ibilgailu bereizi elkartzeari, eta atrakatzea, berriz, ibilgailu inaktibo bat, beso robotiko bat erabiliz, beste espazio-ibilgailu baten elkartze- edo akoplamendu-interfazean jartzeari egiten die erreferentzia. 2020tik aurrera, gizakien espazio-hegaldietarako aldizka erabiltzen diren espazio-ontzi bakarrak *Soiuz*, *Shenzhou *eta *Crew Dragon* dira. AEBko Space Shuttle flotak 1981eko apiriletik 2011ko uztailera arte funtzionatu zuen. *SpaceShipOne*k bi espazio-hegaldi tripulatu egin ditu.

### Azpi-orbitala
[thumb|[North American X-15 hegaldian. X-15 bi aldiz 100 kilometroren gainetik hegan egin zuen, eta, bietan, Joe Walker izan zen pilotu.]]
Espazio-hegaldi azpi-orbital batean, espazio-ontzia espaziora iristen da, eta, gero, atmosferara itzultzen da ibilbide (batez ere) balistiko bat jarraitu ondoren. Hori energia orbital espezifiko nahikoa ez delako izan ohi da; kasu horretan, hegaldi azpi-orbitalak minutu gutxi batzuk baino ez ditu iraungo, baina orbita baterako nahikoa energia duen objektu batek baliteke Lurraren atmosfera gurutzatzeko ibilbidea izatea, batzuetan ordu asko igaro ondoren. Pioneer 1 izan zen  Ilargira iristeko asmoa zuen NASAren lehen zunda espaziala. Akats partzial batek eragin zuen 113.854 kilometro altituderainoko ibilbide azpi-orbital bat jarraitzea, jaurti eta 43 ordura Lurraren atmosferara berriro sartu baino lehen.

Gehien aitortutako espazioaren muga Kármánen lerroa da, itsas mailatik 100 kilometro gora. (NASAk, berriz, astronauta gisa definitzen du itsas mailatik 80 kilometro baino gorago hegan egin duen pertsona). Jendeak ez du aitortzen, oro har, Kármán lerroa pasatzeko behar den energia potentzialaren gehikuntza Lurraren orbita ahalik eta baxuenak (Kármán lerroaren gainean dagoen orbita zirkularra) behar duen energia orbitalaren (potentziala gehi energia zinetikoa) % 3 inguru baino ez dela). Alegia, askoz errazagoa da espaziora iristea bertan geratzea baino. 2004ko maiatzaren 17an, Civilian Space eXploration Team-ek *GoFast *suziria jaurti zuen hegaldi azpi-orbital batean, afizionatuen arteko lehenengo espazio-hegaldia. 2004ko ekainaren 21ean, *SpaceShipOne* erabili zen finantzatutako giza espazio-hegaldi pribatu baterako.

### Lurretik Lurrera
Lurretik Lurrerako garraioa, espazio-hegaldi azpi-orbitalen kategoria bat da, non espazio-ontzi batek Lurreko bi kokapenen arteko garraio azkarra eskaintzen duen. Londres eta Sydney arteko ohiko hegazkin-ibilbidea, normalean hogei ordu baino gehiago irauten duena, ordubete baino gutxiagoan egin zitekeen. Gaur egun garraio mota hori eskaintzen duen konpainiarik ez dagoen arren, 2020ko hamarkadan, SpaceX-ek egiteko asmoa agertu du, *SpaceX Starship* hegazkina erabiliz. Kontinente arteko distantzia batean, espazio-hegaldi azpi-orbitalak Lurraren orbita baxura heltzeko behar den abiadura baino apur bat txikiagoa behar du. Suziriak erabiltzen badira, suziriaren kargarekiko tamaina kontinenteen arteko misil balistiko baten antzekoa da (ICBM). Kontinenteen arteko edozein hegaldi orbitalak atmosferaren sartzean berotze bezain handiak diren arazoak gainditu behar ditu.

### Orbitala
thumb|upright|*Apollo 6* orbitan sartzen.
Espazio-hegaldi orbital minimo batek abiadura azpi-orbital minimo batek baino askoz ere abiadura handiagoa eskatzen du, eta, beraz, teknologikoki, askoz ere zailagoa da lortzea. Espazio-hegaldi orbitala lortzeko, Lurraren inguruko abiadura tangentziala altitudea bezain garrantzitsua da. Espazioan hegaldi egonkor eta iraunkor bat egiteko, espazio-ontziak orbita itxi baterako behar den gutxieneko orbita-abiadura lortu behar du.

### Planetartekoa
Planeten arteko espazio-hegaldia planeta-sistema bereko planeten arteko hegaldia da. Praktikan, terminoaren erabilera gure Eguzki-sistemako planeten artean bidaiatzera mugatzen da. Etorkizuneko planeten arteko espazio-hegaldi tripulatuen misioetarako planek, askotan, barne hartzen dute ibilgailuaren mihiztadura Lurraren orbitan, hala nola NASAren Constellation programak eta Errusiako Kliper/Parom bikoteak.

### Izarrartekoa
*New Horizons* da Eguzki-sistematik ihes-ibilbidean jarritako bosgarren espazio-ontzia. *Voyager 1*, *Voyager 2*, *Pioneer 10* eta *Pioneer 11* dira aurrekoak. Eguzkitik urrunen dagoena Voyager 1 da, 100 UA baino gehiagora dagoena eta urtero 3,6 UA-ra mugitzen dena. Alderaketa eginez, Proxima Centauri, Eguzkia kenduz izarrik hurbilena, 267.000 UA-ra dago. *Voyager 1*ek 74.000 urte baino gehiago beharko du distantzia horretara iristeko. Baliteke ibilgailuen diseinuak Beste teknika batzuk erabiliz, adibidez, pultsu nuklearraren propultsioa, hurbilen dagoen izarrera nabarmen azkarrago heltzea. Izarrarteko espazio-hegaldi tripulatuak ahalbidetu ditzakeen beste aukera bat da denboraren zabalkuntza erabiltzea, horrek ahalbidetuko bailuke bidaiariek, azkar mugitzen den ibilgailu batean, etorkizunera urrunago bidaiatzea oso gutxi zahartzen diren bitartean, haien abiadura handiak moteltzen baitu ontziko denboraren igarotze-tasa. Hala ere, abiadura handiak lortzeko, propultsio-metodo berri eta aurreraturen bat erabiltzea eskatuko luke. Hegaldi dinamikoa ere proposatu izan da  izarrarteko espazioan zehar bidaiatzeko modu gisa.

### Galaxiartekoa
Galaxien arteko bidaiak galaxien arteko espazio-hegaldiak dira, eta teknologikoki, izarrarteko bidaiak baino askoz ere zorrotzagoak dira, eta, gaur egungo ingeniaritza terminoen arabera, zientzia fikziotzat hartzen da. Hala ere, teorikoki hitz eginez, ez dago ezer adierazten duenik galaxiarteko bidaiak, modu erabakigarrian, ezinezkoak direnik. Orain arte, modu serioan, hainbat akademikok aztertu dituzte galaxiarteko bidaiak

## Erreferentziak
## Bibliografia 
* Erik Gregerson (2010): ''An Explorer's Guide to the Universe – Unmanned Space Missions*, Britannica Educational Publishing,  (eBook)
* Sarah Scoles, *Why We'll Never Live in Space: The technological, biological, psychological and ethical challenges to leaving Earth*, vol. 329, no. 3 (October 2023), pp. 22–29. «Agian kezkarik esanguratsuena [erradiazioa] da, gaur egungo astronautentzat onargarria dena Lurraren beheko orbitan hegan egiten dutenentzat, baina gauza handiagoa izango litzateke urrunago eta luzeago bidaiatzen dutenentzat». (25. or.) «Lehorreko mugetan, urrearen bila edo  lur landuagoen bila zebilen jendea. Espazioan, esploratzaileak ezin dira ziur egon helmugako balio-proposamenaz».(27. or.) «Mikrobio estralurtar kaltegarriak itzul daitezke astronautekin edo ekipamenduekin –planeamendua babesteko arrisku bat, atzerakada deritzona kutsadura» (28. or.)
* Rebecca Boyle, *A Space Settler Walks into a Dome...: A very funny book about why living on Mars is a terrible idea* (review of Kelly Weinersmith and Zach Weinersmith, *A City on Mars: Can We Settle Space, Should We Settle Space, and Have We Really Thought This Through?*, Penguin Press, 2023), *Scientific American'', vol. 329, no. 4 (November 2023), 93. or.

## Ikus, gainera 
* Eskifaiadun espazio-hegaldi
* Espazio-hegaldi pribatu

## Kanpo estekak