Pierwsza kosmiczna prędkość - początek drogi do wszechświata

25.05.2019

W niewoli grawitacji

Ziemia jest domem ludzkości, jej kolebką. Ale do niedawna była jego celą więzienną. Siła, która ukształtowała jego wygląd - siła grawitacji utrzymywała osobę na planecie i nie dawała mu okazji, by pójść do światów, które świecą nad jego głową. Aż do niedawna pierwsza kosmiczna prędkość była dla niego nieosiągalna.

Pierwsza prędkość kosmiczna Nieuchwytne prawa

Jeśli mocno rzucisz kamieniem, jego prędkość nie będzie wystarczająca do pokonania ziemskiej grawitacji i ostatecznie przyciągnie ją do siebie. Im więcej wyimaginowanego kamienia zostanie rzucone, tym większa będzie jego prędkość i tym bardziej będzie on balansował siłę grawitacji. W końcu nadejdzie chwila, kiedy kamień zacznie spadać, jak gdyby bez końca na Ziemi - osiągną pierwszą kosmiczną prędkość. Można to wytłumaczyć, jeśli przyczepisz ładunek na linie i odwijasz go na obwodzie. Lina będzie odgrywać rolę grawitacji, utrzymując ładunek z prostego i jednolitego ruchu i zmuszając go do poruszania się w kółku ze środkiem w dłoni trzymającej linę.

W niekończącym się upadku

Ponieważ ciała niebieskie mają różną masę i gęstość, pierwsza kosmiczna prędkość na powierzchni każdego z nich będzie się różnić. Jest to po prostu obliczane jako pierwiastek kwadratowy działa przyspieszenie grawitacyjne na promieniu ciała niebieskiego. Dla Ziemi minimalna prędkość początku ruchu ciała na orbicie wokół niego na powierzchni Ziemi wynosi 7,9 km / s. Im większa wysokość nad ziemią, tym mniejsza prędkość. Przy nieskończonym upadku masa ciała i wszystkich obiektów na nim lub w nim wynosi zero; mówią, że istnieje stan nieważkości. W tym samym czasie masa obiektów pozostaje niezmieniona. Pierwsza przestrzeń

Wersja rakietowa

Aż do połowy lat 50. XX wieku ani siła mięśni człowieka, ani energia zwierząt, pary ani silnika spalinowego nie mogły przyspieszać poruszanego przez nich urządzenia do odpowiedniej prędkości. Jednak pod koniec XIX wieku rosyjski wynalazca i samouk Konstantin Ciołkowski okazał się matematycznie zdolny do osiągnięcia pierwszej kosmicznej prędkości lotu orbitalnego samolot, używając dla napęd odrzutowy ciąg, czyli rakieta. Im mocniejszy jest silnik, tym lepsze paliwo i jaśniejsza konstrukcja, tym większe prędkości, które można osiągnąć.

Ruch planetarny W najbliższej przestrzeni ...

Po raz pierwszy w historii ludzkości pierwszą kosmiczną prędkość przekazał najprostszy satelita przez międzykontynentalny pocisk balistyczny R-7, stworzony w ZSRR. Dzień premiery pierwszego satelity - 4 października 1957 r. - uważany jest za pierwszy dzień Kosmicznej Ery ludzkości. Do tej pory na orbicie okołoziemskiej znajduje się ponad 10 000 statków kosmicznych, podzespołów i części, a także kosmicznych szczątków rakietowych i nieoperacyjnych. Masa najmniejszego satelity osiąga zaledwie 10 kg, a waga największej satelity - Międzynarodowa Stacja Kosmiczna - przekracza 417 ton.

... i w przestrzeni kosmicznej

Jeśli prędkość orbitalna wzrasta, aż zamknięta elipsa orbity przyziemnej zamieni się w parabolę lub hiperbolę w stosunku do Ziemi, statek kosmiczny uzyska drugą prędkość kosmiczną, identyczną z tą, z którą planety i inne ciała niebieskie poruszają się wokół Słońca. W tym przypadku statek kosmiczny trafi na orbitę sztucznego satelity Słońca. Dalszy wzrost prędkości przekroczy grawitacyjne przyciąganie naszej gwiazdy, a statek kosmiczny, zdobywając trzecią kosmiczną prędkość, wyruszy w podróż międzygwiezdną, obracając się wokół centrum naszej Drogi Mlecznej.