Jak wystrzeliwujemy rzeczy w kosmos?
On 10 listopada, 2021 by admin
Zobacz film o tym, jak wystrzeliwujemy rzeczy w kosmos!
Wystrzeliwujemy satelity i statki kosmiczne w kosmos, umieszczając je na rakietach niosących tony paliwa. Materiały pędne dają rakiecie wystarczającą ilość energii, aby oderwać się od powierzchni Ziemi. Ze względu na przyciąganie ziemskiej grawitacji, największe, najcięższe statki kosmiczne potrzebują największych rakiet i najwięcej materiału pędnego.
Sonda kosmiczna GRACE Follow-On wystrzelona na orbitę w maju 2018 roku. Credit: NASA/Bill Ingalls
Jak startuje rakieta?
Ponad 300 lat temu naukowiec o nazwisku Isaac Newton określił trzy podstawowe prawa, które opisują sposób, w jaki rzeczy się poruszają. Jedno z tych praw mówi, że dla każdej akcji istnieje równa i przeciwna reakcja. Jest to najważniejsza idea stojąca za tym, jak działają rakiety.
Credit: NASA/JPL-Caltech
Jeśli zobaczysz zdjęcia lub filmy ze startu, zobaczysz spaliny wydobywające się z dołu rakiety. Wydech to płomienie, gorące gazy i dym, które pochodzą ze spalania materiałów pędnych rakiety.
Wydech wypycha z silnika rakiety w dół w kierunku ziemi. To jest siła działania. W odpowiedzi na to rakieta zaczyna poruszać się w przeciwnym kierunku, unosząc się z ziemi. To siła reakcji.
Kiedy rakieta wystartuje, czy będzie dalej lecieć?
To nie jest takie proste. Grawitacja ziemska wciąż ciągnie rakietę w dół. Kiedy rakieta spala materiały pędne i wypycha spaliny, wytwarza to siłę w górę zwaną ciągiem. Aby wystrzelić, rakieta potrzebuje wystarczająco dużo paliwa, aby siła pchająca rakietę w górę była większa niż siła grawitacji ciągnąca rakietę w dół.
Credit: NASA/JPL-Caltech
Rakieta musi rozpędzić się do co najmniej 17 800 mil na godzinę – i lecieć ponad większością atmosfery, po zakrzywionej ścieżce wokół Ziemi. To gwarantuje, że nie zostanie ona ściągnięta z powrotem na ziemię. Ale to, co dzieje się później, jest inne, w zależności od tego, dokąd chcesz się udać.
Jak orbitować wokół Ziemi:
Powiedzmy, że chcesz uruchomić satelitę, który orbituje wokół Ziemi. Rakieta wystartuje, a gdy znajdzie się w określonej odległości od Ziemi, wypuści satelitę.
Credit: NASA/JPL-Caltech
Satelita pozostaje na orbicie, ponieważ wciąż ma pęd – energię, którą odebrał od rakiety – ciągnącą go w jednym kierunku. Grawitacja Ziemi ciągnie go w innym kierunku. Ta równowaga między grawitacją a pędem utrzymuje satelitę krążącego wokół Ziemi.
Credit: NASA/JPL-Caltech
Satelity, które orbitują blisko Ziemi, odczuwają silniejszy uścisk ziemskiej grawitacji. Aby pozostać na orbicie, muszą poruszać się szybciej niż satelita orbitujący dalej.
Międzynarodowa Stacja Kosmiczna orbituje około 250 mil nad Ziemią i porusza się z prędkością około 17 150 mil na godzinę. Porównaj to z satelitami śledzącymi i przekazującymi dane, które pomagają nam uzyskać informacje do i od innych misji NASA. Te satelity orbitują na wysokości ponad 22,000 mil i podróżują znacznie wolniej – około 6,700 mil na godzinę – aby utrzymać swoją wysoką orbitę.
Credit: NASA/JPL-Caltech
Jak dostać się na inne planety:
Jeśli próbujesz dostać się na inną planetę, będziesz potrzebował szybko poruszającej się rakiety, aby pokonać ziemską grawitację. Aby to zrobić, musiałbyś rozpędzić się do prędkości około 25 000 mil na godzinę. Ale będziesz musiał również dowiedzieć się, jaki jest najlepszy czas na opuszczenie Ziemi, aby dostać się na tę planetę.
Na przykład Mars i Ziemia osiągają swoją najbliższą odległość od siebie mniej więcej co dwa lata. Jest to najlepszy czas, aby udać się na Marsa, ponieważ wymaga to najmniejszej ilości paliwa i czasu, aby się tam dostać. Ale nadal będziesz musiał wystrzelić rakietę w odpowiednim czasie, aby upewnić się, że statek kosmiczny i Mars dotrą w to samo miejsce w tym samym czasie.
Sprawdź ten film, jeśli chcesz dowiedzieć się więcej o tym, jak dostać się na Marsa. Credit: NASA/JPL-Caltech
Będziesz musiał również dokładnie zaplanować swoje podróże, jeśli chcesz podróżować do zewnętrznego Układu Słonecznego. Na przykład, jeśli wysyłasz statek kosmiczny w celu zbadania Saturna, czy chcesz po drodze napotkać Marsa i Jowisza?
Dodaj komentarz