Вторая космическая скорость.
Что это такое простыми словами
Вторая космическая скорость — это минимальная скорость, которую нужно придать ракете или космическому кораблю, чтобы он смог улететь далеко от планеты и никогда не вернуться обратно под действием её притяжения.
Наглядный пример
Представьте, что вы бросаете мяч вверх:
* Если бросить слабо — он быстро упадёт обратно
* Если бросить сильно — поднимется выше, но всё равно вернётся
* А если бросить очень-очень быстро и сильно — он сможет улететь в космос и больше не вернуться
Важные цифры
Для Земли эта "волшебная" скорость составляет 11,2 километра в секунду.
Для сравнения, самолёт летит примерно в 100 раз медленнее!
Как это работает
Когда космический корабль разгоняется до такой скорости:
* При чуть меньшей скорости он будет кружить вокруг Земли как спутник
* При точно такой скорости полетит по кривой похожей на параболу, медленно уходя в открытый космос
* При хотя бы чуть большей скорости полетит по другой кривой - гиперболе, уходя в космос быстрее
*Однако корабль не просто улетает на такой скорости куда-то в пустоту, он становится на орбиту Солнца.
Что нужно, чтобы перелететь на луну?
Изменения статуса корабля при перелете на Луну:
1). становится спутником Земли (Первая космическая для Земли)
2). становится спутником Солнца (вторая космическая для Земли, теперь на корабль влияет гравитация Солнца)
3). становится спутником Луны (подлет и и замедление до Первой космической для Луны. Теперь корабль зависит от гравитации Луны)
4). приземляется на поверхность Луны (снижает скорость ниже Первой космической для Луны)
История
Впервые человек смог достичь такой скорости в 1959 году, когда советский космический аппарат «Луна-1» улетел к нашей спутнице — Луне.
Почему это важно
Вторая космическая скорость нужна, чтобы:
* Отправлять космические зонды к другим планетам
* Исследовать дальний космос
* Выводить спутники на особые орбиты
Связь с первой космической скоростью
Первая космическая скорость — это скорость, при которой космический корабль может кружить вокруг планеты на постоянной орбите, не падая на поверхность и не улетая в космос. Для Земли она составляет 7,9 км/с.
Интересный факт: вторая космическая скорость ровно в 1,4 раза больше первой!
Математически это можно записать так:
* Вторая космическая =
$\sqrt{2}$ × Первая космическая
Проще говоря, если космический корабль летит вокруг Земли со скоростью 7,9 км/с — это первая космическая. А чтобы он смог улететь прочь от планеты, его нужно разогнать примерно в полтора раза быстрее — до 11,2 км/с.
Именно поэтому космические ракеты сначала выводят спутник на орбиту (первая космическая), а потом дополнительно разгоняют его, если нужно отправить его в межпланетное путешествие (вторая космическая).
Без знания этих скоростей мы бы не смогли запускать космические миссии за пределы орбиты Земли!