Πώς σηκώνει ένας πυραύλος από το έδαφος και τι διατηρεί δορυφόρο σε τροχιά;
1. Γενιά ώθησης:Οι πυραύλοι παράγουν ώθηση με την εκτόξευση αερίων υψηλής ταχύτητας από τα ακροφύσια τους. Αυτή η απέλαση δημιουργεί μια δύναμη αντίδρασης δράσης, πιέζοντας τον πυραύλο προς την αντίθετη κατεύθυνση σύμφωνα με τον τρίτο νόμο της κίνησης του Νεύτωνα.
2. Ξεπερνώντας τη βαρύτητα:Το αρχικό στάδιο μιας εκτόξευσης πυραύλων περιλαμβάνει τη δημιουργία αρκετών ώθησης για να ξεπεραστεί η έλξη της βαρύτητας. Οι ισχυροί κινητήρες του πυραύλου αναφλέγονται και παράγουν μια τεράστια ποσότητα ώθησης, προωθώντας την προς τα πάνω.
3. Στάδιο:Οι πυραύλοι χρησιμοποιούν συχνά πολλαπλά στάδια, το καθένα με το δικό του σύνολο κινητήρων. Καθώς οι κινητήρες χαμηλότερου σταδίου καίγονται και γίνονται άδειοι, απορρίπτονται, μειώνοντας το συνολικό βάρος και αυξανόμενη αποτελεσματικότητα. Αυτό επιτρέπει στον πυραύλο να συνεχίσει με μειωμένο βάρος και απαιτήσεις καυσίμου.
4. Μεταβάση στην τροχιακή κίνηση:Μετά την υπερνίκηση της βαρύτητας, πρέπει στη συνέχεια να επιτύχει την τροχιακή ταχύτητα για να παραμείνει στο διάστημα. Η τροχιακή ταχύτητα είναι η ταχύτητα που απαιτείται για ένα αντικείμενο να διατηρήσει μια σταθερή τροχιά γύρω από ένα μεγαλύτερο σώμα, όπως η Γη. Οι πυραύλοι επιτυγχάνουν αυτή την ταχύτητα μέσω ενός συνδυασμού ώσης, βοηθητικής βαρύτητας και τροχιάς.
Τώρα, ας εξετάσουμε τον τρόπο με τον οποίο οι δορυφόροι παραμένουν σε τροχιά:
1. Μηχανική τροχιάς:Οι δορυφόροι παραμένουν σε τροχιά λόγω των αρχών της τροχιακής μηχανικής. Ένα αντικείμενο στην τροχιά πέφτει συνεχώς προς το πρωτεύον σώμα (σε αυτή την περίπτωση, γη), αλλά η ορμή του προς τα εμπρός τη διατηρεί σε μια διαρκή κατάσταση ελεύθερης πτώσης γύρω από τον πλανήτη.
2. Ισορροπία δυνάμεων:Οι δορυφόροι διατηρούν ισορροπία μεταξύ βαρύτητας και φυγοκεντρικής δύναμης. Η βαρύτητα τραβά τον δορυφόρο προς τη Γη, ενώ η ταχύτητα τροχιακής ταχύτητας του δορυφόρου προκαλεί να μετακινηθεί προς τα έξω. Αυτές οι αντίπαλες δυνάμεις έχουν ως αποτέλεσμα μια σταθερή ελλειπτική ή κυκλική τροχιά.
3. Φυγοκεντρική δύναμη:Καθώς ένας δορυφόρος κινείται σε τροχιά, η γραμμική του κίνηση δημιουργεί φυγοκεντρική δύναμη που εξουδετερώνει την έλξη της βαρύτητας. Αυτή η φυγοκεντρική δύναμη εμποδίζει τον δορυφόρο να στρέφεται απευθείας στη Γη.
4. Οι διαταραχές:οι τροχιές του πραγματικού κόσμου δεν είναι απολύτως σταθερές λόγω διαφόρων εξωτερικών επιρροών, όπως ατμοσφαιρικές και βαρυτικές ανωμαλίες. Οι δορυφόροι απαιτούν περιστασιακές προσαρμογές στις τροχιές τους, γνωστές ως τροχιακοί ελιγμοί, για να διορθώσουν τις τροχιές τους και να διατηρήσουν τις επιθυμητές τροχιακές παραμέτρους.
Συνοπτικά, οι πυραύλοι επιτυγχάνουν ανύψωση, δημιουργώντας ισχυρή ώθηση για να ξεπεραστούν η βαρύτητα, ενώ οι δορυφόροι παραμένουν σε τροχιά λόγω τροχιακής μηχανικής, εξισορροπώντας τις δυνάμεις της βαρύτητας και της φυγοκεντρικής δύναμης. Τα προηγμένα συστήματα πρόωσης και οι ακριβείς υπολογισμοί τροχιακής είναι επιτρέπουν στα διαστημικά οχήματα να φτάσουν στους προορισμούς τους και να διατηρούν τις θέσεις τους σε τροχιά.
