Ποιες δυνάμεις εμπλέκονται όταν ένας πυραύλος ταξιδεύει μέσα από το διάστημα;
1. Ώθηση:
* Η κύρια δύναμη: Αυτή είναι η δύναμη που ωθεί τον πυραύλο προς τα εμπρός. Δημιουργείται από τον κινητήρα, ο οποίος καίει καύσιμα και αποβάλλει το καυτό αέριο από το ακροφύσιο.
* Τρίτος νόμος του Νεύτωνα: Η ώθηση λειτουργεί με βάση τον τρίτο νόμο της κίνησης του Νεύτωνα. Για κάθε δράση, υπάρχει ίση και αντίθετη αντίδραση. Ο πυραύλος σπρώχνει το αέριο έξω και το αέριο σπρώχνει πίσω στον πυραύλο, προκαλώντας το να επιταχύνει.
2. Βαρύτητα:
* ΠΑΝΤΑ ΠΑΡΕΧΟΝΤΑ: Η βαρύτητα είναι μια σταθερή δύναμη που τραβάει τον πυραύλο προς το πλησιέστερο ουράνιο σώμα (συνήθως η γη ή ο ήλιος).
* υπέρβαση της βαρύτητας: Για να ξεφύγουν από τη βαρύτητα της Γης, ο πυραύλος πρέπει να παράγει αρκετή ώθηση για να ξεπεράσει τη βαρυτική του έλξη.
3. Αντίσταση αέρα (μεταφορά):
* μόνο στην ατμόσφαιρα: Το Drag είναι μια δύναμη που αντιτίθεται στην κίνηση του πυραύλου καθώς ταξιδεύει στον αέρα. Αυτό είναι σημαντικό κατά τα αρχικά στάδια της πτήσης και μειώνεται καθώς ο πυραύλος αυξάνεται υψηλότερα.
4. Ηλιακή πίεση ακτινοβολίας:
* Μικρή αλλά επίμονη δύναμη: Το ηλιακό φως ασκεί μια πολύ μικρή πίεση στον πυραύλο. Αυτή η δύναμη είναι γενικά αμελητέα, αλλά μπορεί να έχει αντίκτυπο στις αποστολές μεγάλης διάρκειας ή σε αντικείμενα με μεγάλες, ανακλαστικές επιφάνειες.
5. Άλλες δυνάμεις (σπάνιες):
* Μαγνητικά πεδία: Ορισμένες περιοχές του χώρου περιέχουν μαγνητικά πεδία που μπορούν να επηρεάσουν την τροχιά ενός πυραύλου, ειδικά εάν ο πυραύλος μεταφέρει φορτισμένα σωματίδια.
* Μικρομετεωροειδή: Ενώ αυτά τα μικρά σωματίδια είναι σπάνια, μπορούν να αποτελούν απειλή για το διαστημικό σκάφος, ειδικά κατά τη διάρκεια των ταξιδιών υψηλής ταχύτητας.
Πώς λειτουργεί μαζί:
* Αρχική ανάβαση: Κατά τη διάρκεια της εκτόξευσης, η ώθηση του πυραύλου πρέπει να ξεπεράσει τη βαρύτητα και την αντίσταση στον αέρα. Καθώς ανεβαίνει, η αντίσταση στον αέρα μειώνεται.
* ταχύτητα διαφυγής: Μόλις ο πυραύλος φτάσει στην ταχύτητα διαφυγής (περίπου 11,2 km/s για τη γη), έχει αρκετή ταχύτητα για να ξεφύγει από τη βαρύτητα του πλανήτη.
* περιστροφή: Για να παραμείνετε σε τροχιά, η ταχύτητα του πυραύλου πρέπει να είναι προσεκτικά ισορροπημένη ενάντια στην βαρυτική έλξη του ουράνιου σώματος που περιστρέφεται.
* Deep Space: Μόλις ο πυραύλος εγκαταλείψει την τροχιά της Γης, οι κυρίαρχες δυνάμεις είναι βαρύτητα από τον ήλιο και η περιστασιακή επιρροή άλλων ουράνιων σωμάτων.
Σημείωση: Η ισορροπία και η αλληλεπίδραση αυτών των δυνάμεων είναι ζωτικής σημασίας για την επιτυχή εκτόξευση, τροχιά και αποστολή οποιουδήποτε πυραύλου που ταξιδεύει στο διάστημα.
