už jste někdy sledovat skupinu dětí, které si hrají „Red Rover?“Ruce nahoru na pevnost, ale zpívat, „Red Rover, Red Rover, ať Sally pojď sem,“ a Sally úkolem je prorazit, že řetězce spojené ruce. Pokud to udělá, Sally vyhraje.
obrázek vlevo: v noci startuje raketa Delta IV., Kredit: NASA
Pokud Sally prorazí řetěz zbraní, prokázala také několik klíčových aspektů vesmírného konceptu únikové rychlosti. Úniková rychlost (nebo strhující hra Red Rover) vyžaduje, aby se objekt poháněl dostatečnou rychlostí a tahem, aby prorazil bariéru. Sally odměnou je jásot jejích spoluhráčů. Odměnou kosmické lodi je cesta do vesmíru nebo na oběžnou dráhu.
úniková rychlost je rychlost, při které musí objekt cestovat, aby se osvobodil od gravitační síly planety nebo měsíce a vstoupil na oběžnou dráhu., Kosmická loď opouští povrch Země, například, musí být děje kolem 11 km (7 mil) za sekundu, nebo více než 40 000 kilometrů za hodinu (25 000 mil za hodinu), na orbitu.
Nekonečný Cyklus
Dosažení únikové rychlosti je jednou z největších výzev, kterým čelí cestování vesmírem. Vozidlo vyžaduje obrovské množství paliva, aby prolomilo gravitační tah země. Vše, co palivo dodává kosmické lodi značnou váhu, a když je objekt těžší, je třeba jej zvednout. Chcete-li vytvořit větší tah, potřebujete více paliva., Je to cyklus, který vědci doufají, že vyřeší vytvořením lehčích vozidel, účinnějších paliv a nových způsobů pohonu, které nevyžadují stejné složky k dosažení velkých rychlostí.
obrázek vpravo: raketa Saturn V je připravena ke startu. Kredit: NASA
tento cyklus rychlosti, paliva a hmotnosti byl primárním důvodem, proč byla raketa Saturn V, která vzala první astronauty na Měsíc, tak velká. Vyžadovalo tak obrovské množství paliva, aby se uvolnilo ze zemského gravitačního tahu, že vozidlo této velikosti bylo jediným funkčním řešením., Raketoplán, který se nyní používá, je mnohem menší, ale nemá zdaleka tolik cesty nebo téměř tolik gravitační síly k překonání. Budoucí projekty kosmického pohonu, jako je magnetická levitace, by mohly snížit požadavky na velikost, protože rychlost a pohon budou vytvořeny způsobem, který nevyžaduje velké palivové nádrže.
obrázek vpravo: tento obrázek ukazuje možné orbitální cesty., Kredit: NASA
v astronomii termín orbit odkazuje na cestu objektu, jehož pohyb vesmírem je řízen gravitačním tahem jiného objektu. Měsíc obíhá Zemi a země zase obíhá kolem Slunce. Kosmická loď může také obíhat zemi. Pokud objekt získá dostatečnou rychlost k dosažení únikové rychlosti na oběžné dráze se stává otevřená křivka se nazývá parabola. Pokud pokračuje v pohybu rychleji než úniková rychlost, jeho oběžná dráha je zploštělá křivka zvaná hyperbola. Kosmická loď, která opouští svou oběžnou dráhu kolem Země na cestě k jiné planetě, cestuje na hyperbolické oběžné dráze.,
obrázek vpravo: tento obrázek ukazuje parabolu a hyperbolu. Kredit: NASA
pomocí Sallyiny hry „Red Rover“ jako příkladu si přemýšlejte, jak mnohem snadněji by mohla prorazit řetěz, kdyby se přiblížila k linii na turbo nabitých kolečkových bruslích nebo kdyby měla před sebou oštěp ve tvaru Berana. Alternativní metody pohonu a maximalizovaná aerodynamika jsou dva faktory, které vědci zkoumají, protože zkoumají možnosti dosažení únikové rychlosti s menšími obtížemi.
Napsat komentář