Πώς μπαίνει ένα διαστημόπλοιο στο διάστημα;
Η βασική ιδέα:
* ταχύτητα διαφυγής: Η Γη έχει βαρύτητα, η οποία τραβά τα πάντα προς αυτήν. Για να ξεφύγει από αυτό το έλξη και να εισέλθει στο διάστημα, ένα διαστημόπλοιο πρέπει να φτάσει σε μια συγκεκριμένη ταχύτητα που ονομάζεται ταχύτητα διαφυγής. Αυτό είναι περίπου 11,2 χιλιόμετρα ανά δευτερόλεπτο (7 μίλια ανά δευτερόλεπτο).
* ώθηση και καύσιμο: Οι ισχυροί κινητήρες παρέχουν την ώθηση (δύναμη) που απαιτείται για να επιταχύνουν το διαστημόπλοιο για να ξεφύγουν από την ταχύτητα. Αυτοί οι κινητήρες καίγονται καύσιμα, μετατρέποντας τη χημική του ενέργεια σε κινητική ενέργεια (η ενέργεια της κίνησης).
* κατακόρυφη ανάβαση: Το διαστημόπλοιο τυπικά ξεκινά κάθετα για να ελαχιστοποιήσει την αντίσταση στον αέρα και να μεγιστοποιήσει την αποτελεσματικότητα.
Τα στάδια:
1. Εκκίνηση:
* Οι κινητήρες αναφλέγονται, δημιουργώντας τεράστια ώθηση που ανυψώνει το διαστημόπλοιο από το Launchpad.
* Καθώς το διαστημόπλοιο ανεβαίνει, αντιμετωπίζει την αύξηση της αντίστασης του αέρα.
* Οι κινητήρες συνεχίζουν να πυροβολούν, να ξεπερνούν την αντίσταση στον αέρα και τη βαρύτητα.
2. σταδιοποίηση:
* Για να εξοικονομήσετε καύσιμα και να μειώσετε το βάρος, πολλοί πυραύλοι χρησιμοποιούν πολλαπλά στάδια.
* Κάθε στάδιο είναι ένα ξεχωριστό τμήμα του πυραύλου με δικές του κινητήρες και καύσιμα.
* Όταν εξαντλείται το καύσιμο ενός σταδίου, αποσυνδέει και πέφτει πίσω στη γη, επιτρέποντας στο επόμενο στάδιο να αναφλεγεί.
3.
* Μόλις το διαστημόπλοιο φτάσει σε επαρκές υψόμετρο, αρχίζει να πετάει οριζόντια.
* Χρησιμοποιεί τους κινητήρες της για να προσαρμόσει την ταχύτητα και την τροχιά του για να επιτύχει μια σταθερή τροχιά γύρω από τη Γη.
4. Αφήνοντας τη Γη:
* Για να εγκαταλείψει την τροχιά της Γης και να ταξιδέψει σε άλλους πλανήτες, το διαστημόπλοιο πρέπει να αυξήσει περαιτέρω την ταχύτητά του.
* Χρησιμοποιεί ισχυρούς κινητήρες για ένα "κάψιμο" που το επιταχύνει στην απαιτούμενη ταχύτητα.
Τύποι κινητήρων:
* Χημικοί πυραύλοι: Αυτοί είναι ο πιο συνηθισμένος τύπος, χρησιμοποιώντας την καύση καυσίμου και οξειδωτή για την παραγωγή ζεστού αερίου που εκδιώκεται από το ακροφύσιο πυραύλων.
* Ηλεκτρική πρόωση: Αυτοί οι κινητήρες χρησιμοποιούν ηλεκτρικό ρεύμα για να επιταχύνουν τα ιόντα ή τα φορτισμένα σωματίδια, παρέχοντας μια πιο ήπια αλλά μακροχρόνια ώθηση.
* Πυρηνικοί θερμικοί πυραύλοι: Αυτά χρησιμοποιούν πυρηνική σχάση για να ζεσταθούν ένα προωθητικό, δημιουργώντας μια ισχυρή ώθηση.
Βασικοί παράγοντες:
* βάρος: Όσο ελαφρύτερο είναι το διαστημικό σκάφος, τόσο λιγότερα καύσιμα είναι απαραίτητα για την εκτόξευσή του.
* Αεροδυναμική: Το σχήμα του διαστημόπλοιου επηρεάζει την αντίσταση του αέρα και πόσο αποτελεσματικά μπορεί να αναρριχηθεί.
* Αποδοτικότητα καυσίμου: Ο τύπος των κινητήρων και το χρησιμοποιούμενο καύσιμο καθορίζουν την απόδοση του πυραύλου.
* Τρέχα: Η διαδρομή εκτόξευσης, συμπεριλαμβανομένης της γωνίας και της κατεύθυνσης, υπολογίζεται προσεκτικά για να ελαχιστοποιηθεί η κατανάλωση καυσίμου και η μεγιστοποίηση της αποτελεσματικότητας.
Είναι σημαντικό να σημειωθεί ότι η λήψη χώρου είναι μια πολύπλοκη και λεπτή διαδικασία που απαιτεί ακριβείς υπολογισμούς, προσεκτικό σχεδιασμό και χρόνια έρευνας και ανάπτυξης.
