80 lat temu pierwsza rakieta leciała w kosmos: jak oni działają teraz (zdjęcie)
Trwa tworzenie nowych rakiet kosmicznych, dlatego ważne jest, aby zrozumieć, jak działają, pisze IflScience. W centrum uwagi. Technologia pojawiła się w kanale telegramowym. Subskrybuj, aby nie przegapić najnowszych i najbardziej natrętnych wiadomości ze świata nauki! Ważne jest, aby zrozumieć, że każdy obiekt, który ma masę, ma tendencję do oporu. Ale jeśli obiekt jest w ruchu, będzie on nadal poruszał się, aż poczuje się tarcie lub opór.
Oznacza to, że obiekt porusza bezwładność. Nie należy zapominać o trzecim prawie Newtona, które wskazuje, że każda akcja ma płaską i przeciwną opozycję. Razem tworzą teoretyczną podstawę do dowolnego uruchomienia rakiety kosmicznej. Aby pociski oderwały się od ziemi i dostać się w kosmos, musi się szybko poruszać.
Na przykład, aby przekroczyć linię kieszeni, to znaczy szczególny limit, w którym przestrzeń zaczyna się na wysokości 100 km, rakieta powinna mieć prędkość około 3500 km/h lub prawie 1 km na sekundę. Aby rakieta mogła dostać się na orbitę i pozostać tam, należy ją przyspieszyć. Prędkość wymagana na niskiej orbicie Ziemi wynosi około 8 km/s. Aby przezwyciężyć wpływ grawitacyjny Ziemi, rakieta musi zostać poruszona jeszcze szybciej.
Ta prędkość wynosi co najmniej 11,2 km/s lub około 40 tysięcy km/h. Bez względu na to, jaką prędkość musisz zyskać, musisz stworzyć pchnięcie. Pęd zależy od prędkości spalin i masy gazu uwalnionego w sekundę. Dlatego musisz przejść od zasad fizyki do chemii wybuchów. Mówiąc najprościej, jest to reakcja egzotermiczna, podczas której uwalniają się ciepło i energia. To powoduje konwencjonalne silniki spalinowe. Silnik rakietowy wymaga paliwa, utleniacza i źródła pożaru.
Najczęściej ciekł tlen jest stosowany jako utleniacz. Ale paliwo rakietowe jest inne. Na przykład pociski Falcon SpaceX są wykorzystywane jako paliwo rakietowe naftowe, a Starship Ta sama firma to metan. Rakieta NASA o nazwie Space Launch System i rakieta Ariane 6 Europejskiej Agencji Kosmicznej są wykorzystywane jako płynowe wodorowe paliwo. Ale zrównoważenie rakiety cienką i wysoką rakietą, z ciągiem, który pochodzi z dołu, jest jak równoważenie ołówka na palcach.
Dlatego wymagana jest elastyczność. Elastyczność osiąga się ze względu na obecność poruszających się dysz silnika, a także innych elementów konstrukcyjnych, takich jak płetwy. Kiedy rakieta zaczyna obracać się niekontrolowanie, oznacza to, że systemy te nie działają, a rakieta wkrótce się wybuchnie, lub eksplozja ta jest wywoływana przez inżynierów na Ziemi. Pociski kosmiczne mają jedną wspólną cechę: mają akceleratory.
Ale nie są one potrzebne do wszystkich rakiet, ponieważ nie wszyscy muszą stworzyć ten sam ciąg. Inną ważną cechą rakiet jest to, że zwykle składają się one z dwóch lub więcej stopni. Ważne jest, aby ponownie wspomnieć o bezwładności tutaj. Im większa masa obiektu, tym większy ciąg wymaga osiągnięcia pożądanej prędkości. Ale im więcej wymaga ciągu, tym więcej paliwa jest potrzebne.
Dlatego istnieje oddzielenie kroków rakiety, które już wypełniły swoją funkcję podczas lotu. Ale w niektórych rakietach kosmicznych, takich jak pociski SpaceX, pierwsze stopnie można ponownie wykorzystać. W innych przypadkach stosuje się tylko kapsułkę, w której stosuje się ładunek lub załoga. Skupiło się już na tym, czy tektonika płyty na innych planetach oprócz Ziemi.