Avez-vous jamais regarder un groupe d’enfants jouant « Red Rover? »Les bras liés pour la force, ils chantent, » Red Rover, Red Rover, laissez Sally venir, » et le défi de Sally est de briser cette chaîne de bras liés. Si elle le fait, Sally gagne.
Image à gauche: une fusée Delta IV est lancée de nuit., Crédit: NASA
Si Sally brise la chaîne des bras, elle a également démontré plusieurs aspects clés du concept spatial de vitesse d’échappement. Escape velocity (ou un jeu stimulant de Red Rover) nécessite qu’un objet se propulse avec suffisamment de vitesse et de poussée pour franchir une barrière. La récompense de Sally est les acclamations de ses coéquipiers. La récompense d’un vaisseau spatial est un voyage dans l’espace ou en orbite.
La vitesse D’échappement est la vitesse à laquelle un objet doit voyager pour se libérer de la force gravitationnelle d’une planète ou d’une lune et entrer en orbite., Un vaisseau spatial quittant la surface de la Terre, par exemple, doit parcourir environ 11 kilomètres (7 miles) par seconde, soit plus de 40 000 kilomètres par heure (25 000 miles par heure), pour entrer en orbite.
Un Cycle sans fin
atteindre la vitesse d’échappement est l’un des plus grands défis auxquels sont confrontés les voyages dans l’espace. Le véhicule nécessite une énorme quantité de carburant pour briser l’attraction gravitationnelle de la Terre. Tout ce carburant ajoute un poids important au vaisseau spatial, et lorsqu’un objet est plus lourd, il faut plus de poussée pour le soulever. Pour créer plus de poussée, vous avez besoin de plus de carburant., C’est un cycle que les scientifiques espèrent résoudre en créant des véhicules plus légers, des carburants plus efficaces et de nouvelles méthodes de propulsion qui ne nécessitent pas les mêmes ingrédients pour atteindre de grandes vitesses.
Image à droite: une fusée Saturn V est préparée pour le lancement. Crédit: NASA
Ce cycle de vitesse,de carburant et de poids était une raison principale pour laquelle la fusée Saturn V qui a emmené les premiers astronautes sur la Lune était si grande. Il fallait des quantités si énormes de carburant pour se libérer de l’attraction gravitationnelle de la Terre qu’un véhicule de cette taille était la seule solution réalisable., La navette spatiale utilisée maintenant est beaucoup plus petite, mais elle n’a pas autant de distance à parcourir ou presque autant de force gravitationnelle à surmonter. Les futurs projets de propulsion spatiale, tels que la lévitation magnétique, pourraient réduire les besoins en taille, car la vitesse et la propulsion seront créées d’une manière qui ne nécessite pas de grands réservoirs de carburant.
l’Image à droite: Cette illustration présente les plans orbitaux., Crédit: NASA
En astronomie, le terme orbite fait référence à la trajectoire d’un objet dont le mouvement dans l’espace est contrôlé par l’attraction gravitationnelle d’un autre objet. La Lune orbite autour de la Terre, et la Terre, à son tour, orbite autour du Soleil. Les engins spatiaux peuvent également orbiter autour de la Terre. Si un objet gagne assez de vitesse pour atteindre la vitesse d’échappement, son orbite devient une courbe ouverte appelée parabole. S’il continue à se déplacer plus vite que la vitesse d’échappement, son orbite est une courbe aplatie appelée hyperbole. Un vaisseau spatial qui quitte son orbite autour de la Terre lors d’un voyage vers une autre planète se déplace sur une orbite hyperbolique.,
l’Image à droite: Cette illustration montre une parabole et une hyperbole. Crédit: NASA
En utilisant le jeu « Red Rover » de Sally comme exemple, pensez à combien plus facilement elle pourrait percer la chaîne si elle s’approchait de la ligne sur des patins à roulettes turbo-chargés ou si elle avait un bélier en forme de lance devant elle. Les méthodes alternatives de propulsion et l’aérodynamique maximisée sont deux facteurs que les scientifiques recherchent alors qu’ils explorent les possibilités d’atteindre la vitesse d’échappement avec moins de difficulté.
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