Πώς μπορούν να ξεκινήσουν το διαστημικό σκάφος στο διάστημα;

Διαστημικά σκάφη εκτόξευσης στο διάστημα χρησιμοποιώντας έναν ισχυρό συνδυασμό φυσικής και μηχανικής:

1. Πρότρηση πυραύλων:

* Τρίτος νόμος του Νεύτωνα: Η θεμελιώδης αρχή πίσω από την πρόωση των πυραύλων είναι ο τρίτος νόμος της κίνησης του Νεύτωνα:"Για κάθε δράση, υπάρχει μια ίση και αντίθετη αντίδραση". Οι πυραύλοι αποβάλλουν ζεστό αέριο υψηλής πίεσης (προωθητικό) προς τα κάτω, δημιουργώντας μια ανοδική δύναμη που ωθεί τον πυραύλο προς τα πάνω.

* Τύποι κινητήρων πυραύλων: Διαφορετικοί τύποι κινητήρων πυραύλων χρησιμοποιούνται ανάλογα με την αποστολή. Ο πιο συνηθισμένος τύπος είναι ο κινητήρας Rocket Liquid-Propellant , το οποίο καίει υγρά καύσιμα όπως η κηροζίνη και το υγρό οξυγόνο. Οι πυραύλοι στερεών προώθησης είναι απλούστεροι αλλά λιγότερο ελεγχόμενοι.

* ρουκέτες πολλαπλών σταδίων: Τα περισσότερα διαστημικά σκάφη χρησιμοποιούν πυραύλους πολλαπλών σταδίων. Κάθε στάδιο είναι ένας ξεχωριστός πυραύλος με τον δικό του κινητήρα και καύσιμο. Καθώς ένα στάδιο εξαντλείται, αποσυνδέει, μειώνοντας το συνολικό βάρος και επιτρέποντας στο επόμενο στάδιο να επιταχύνει περαιτέρω το διαστημικό σκάφος.

2. Βαρύτητα και ταχύτητα διαφυγής:

* Βαρύτητα της Γης: Η βαρύτητα της Γης τραβά τα πάντα προς το κέντρο της, καθιστώντας πρόκληση να ξεφύγουμε.

* ταχύτητα διαφυγής: Για να ξεφύγουν από τη βαρύτητα της Γης, ένα διαστημικό σκάφος πρέπει να φτάσει σε μια συγκεκριμένη ταχύτητα που ονομάζεται ταχύτητα διαφυγής, η οποία είναι περίπου 11,2 χιλιόμετρα ανά δευτερόλεπτο (7 μίλια ανά δευτερόλεπτο). Με αυτή την ταχύτητα, η κινητική ενέργεια του διαστημικού σκάφους (ενέργεια κίνησης) ξεπερνά τη βαρυτική έλξη της Γης.

3. Αεροδυναμική και τροχιά:

* Αεροδυναμικός σχεδιασμός: Το σχήμα του διαστημικού σκάφους και των πυραύλων που μεταφέρονται είναι προσεκτικά σχεδιασμένο για να ελαχιστοποιεί την αντίσταση στον αέρα (μεταφορά) κατά τη διάρκεια της φάσης εκτόξευσης. Αυτό επιτρέπει την αποτελεσματική επιτάχυνση.

* Εκκίνηση τροχιάς: Το διαστημικό σκάφος ακολουθεί μια συγκεκριμένη τροχιά, συνήθως μια καμπύλη διαδρομή που μεγιστοποιεί την αποτελεσματικότητα και αποφεύγει τα εμπόδια όπως τα κτίρια και τα βουνά. Αυτή η τροχιά βοηθά επίσης το διαστημικό σκάφος να φτάσει στην επιθυμητή τροχιά.

4. Συστήματα καθοδήγησης και ελέγχου:

* Υπολογιστές και αισθητήρες: Οι προηγμένοι υπολογιστές και οι αισθητήρες παρακολουθούν συνεχώς τη θέση, την ταχύτητα και τη στάση του διαστημικού σκάφους κατά τη διάρκεια της εκτόξευσης.

* Συστήματα ελέγχου: Τα συστήματα ελέγχου χρησιμοποιούν ενεργοποιητές (όπως οι προωθητές) για να προσαρμόσουν την ώθηση και την κατεύθυνση του πυραύλου για να διατηρήσουν την επιθυμητή τροχιά και να εξασφαλίσουν μια ασφαλή και επιτυχημένη εκτόξευση.

5. Διαχωρισμός διαστημικών σκαφών:

* Φορτό για φορτίο: Το ίδιο το διαστημικό σκάφος είναι συνήθως περικλείεται μέσα σε ένα προστατευτικό "ωφέλιμο φορτίο" κατά τη διάρκεια της εκτόξευσης. Αυτό το φουσκωτό μειώνει την έλξη και προστατεύει το διαστημικό σκάφος από την έντονη θερμότητα και την πίεση κατά τη διάρκεια της ατμοσφαιρικής ανάβασης.

* Διαχωρισμός: Μόλις ο πυραύλος έχει φτάσει σε αρκετά υψηλό υψόμετρο, το ωφέλιμο φορτίο διαχωρίζεται από το διαστημικό σκάφος, επιτρέποντάς του να συνεχίσει το ταξίδι του στον προορισμό του.

Συνοπτικά, το διαστημικό σκάφος εκτοξεύει στο διάστημα χρησιμοποιώντας ισχυρούς πυραύλους που ξεπερνούν τη βαρύτητα της Γης και τους προωθούν στην επιθυμητή τροχιά. Η διαδικασία περιλαμβάνει εξελιγμένη μηχανική, ακριβείς υπολογισμούς και βαθιά κατανόηση της φυσικής.