Когда-то космос считался недосягаемой вершиной для человечества и только к началу прошлого века мы начали покорять космическое пространство, задаваться вопросами о природе нашей Вселенной и что же ждет нас там, за голубым небом. С развитием космонавтики и первых космических полетов некоторые ответы на эти вопросы удалось найти, однако человек не собирается останавливаться на достигнутом и все больше нацелен на освоение космоса и способов его познания. Один из таких практических способов является запуск ракет, космических кораблей и спутников.
Почему ракеты взлетают?
Запуск космических объектов осуществляется с помощью преодоления сильного гравитационного поля, создаваемого нашей планетой. Абсолютно на каждое физическое тело действует сила гравитации, которая удерживает его на поверхности Земли. Поэтому, чтобы ракета смогла взлететь, ей, в первую очередь, необходимо преодолеть воздушное пространство, разогнавшись до определенных скоростей. Ряд ученых обдумывали и тщательно рассчитывали решение этой задачи, отсюда появились такие понятия как первая и вторая космические скорости, при достижении которых принято считать, что ракета движется по инерции. В противном случае, запасы топлива были бы настолько огромны, что человек врят ли когда-нибудь достиг Луны.
Первая космическая скорость
Первая космическая скорость — это минимальная скорость физического объекта, при которой он движется параллельно небесному телу, не падает на него, не улетает в пространство, а двигается по орбите.
С помощью необходимых расчетов мы получим это значение для Земли — 7,9 км/с. Эта скорость является недостаточной для того, чтобы преодолеть гравитационное поле и улететь в открытое пространство и одновременно достаточной, чтобы уходить от земной поверхности, двигаясь вблизи нее по орбите с помощью центробежной силы.
Примерами космических объектов, находящихся на орбите, можно считать искусственные спутники и Международная Космическая Станция.
Вторая космическая скорость
Вторая космическая скорость — это минимальная скорость физического объекта, с помощью которой он способен преодолеть гравитационное притяжение и покинуть замкнутую орбиту небесного тела.
Для преодоления сил гравитации необходимо набрать скорость порядка 11,2 км/с. Тем самым космический аппарат вырвется с орбиты и покинет пределы нашей планеты.
Первая и вторая космическая скорость являются ключевыми параметрами при проектировании космических ракет и кораблей. Дополнительно существует третья и четвертая космические скорости, которые необходимо сообщить космическому объекту, чтобы преодолеть гравитационное притяжение Солнца и Галактики Млечный путь соответственно. Однако, на данный момент это лишь теоретические расчеты на грани фантастики и не имеют экспериментального подтверждения.
Траектория полета или конические сечения
При взлете объект с первой космической скоростью будет двигаться по окружности, но если скорость будет в численном промежутке между первой и второй космической скорости, то характер движения приобретет форму эллипса.
Вторая космическая скорость также называется параболической, так как космический корабль, стартующий с такой скоростью, движется по параболе относительно небесного тела, а при еще большем значении — по гиперболе.
Наша миссия — популяризовать науку, чтобы сделать человечество чуточку лучше. Вы можете помочь! Просто подпишитесь и поставьте лайк под этой публикацией. Почитайте другие публикации про космос на нашем канале.