Kaj je tretja kozmična hitrost?

V izračunih, ki se nanašajo na izhod v odprt prostor zunaj Zemlje, se pojavijo koncepti, kot so prva, druga in tretja kozmična hitrost. Kaj to pomeni? Ali obstaja nekakšna formula kozmične hitrosti, za katero se upošteva? Vse to bo obravnavano v okviru tega člena.

Splošne informacije

Orbita, ki jo ima satelit Zemlje (v svoji velikosti) v času, ko so motorji izklopljeni (ali v primeru nastanka Lune na koncu tega postopka v gravitacijska sila pravila interakcije) je odvisna od smeri in velikosti hitrosti, ki jo je objekt pridobil. Če boš vzel določen predmet in ga vrgel s sorazmerno majhno hitrostjo, kaj se bo zgodilo? Res je, da bo padel na Zemljo zaradi delovanja gravitacije. Vendar je treba opozoriti, da se objekt vedno premika po eliptični orbiti. V majhnem obsegu to ni opazno, vendar je. Osredotočenje orbite je v središču Zemlje. Ko se hitrost predmeta poveča, bo njegova elipsa gibanja postala vse bolj opazna. Ko se doseže določena vrednost, med padcem ne bo mogla doseči površine Zemlje. Nato se bo objekt vrtil okoli planeta. To je najmanj pospešek, ki ga potrebuje, da gre v orbito. Tako dobljena vrednost se imenuje prva kozmična hitrost. Vendar nas ne zanima, kajne?

O kozmičnih hitrostih

Lahko se izračunajo z uporabo nekaterih formul. Skupaj se razlikujejo prva, druga in tretja kozmična hitrost. S tem je potreben minimum za izvedbo določenega dejanja. Pod prvo kozmično hitrostjo pomeni izpolnitev pogojev, ki so potrebni, da objekt postane satelit Zemlje. To smo že obravnavali. Da bi zapustili sfero gravitacije planeta, je potrebno doseči drugo kozmično hitrost. Da pa bi se izognili gravitacijskemu vplivu sončnega sistema, to ni dovolj. V ta namen je treba razviti tretjo kozmično hitrost. Ona bo v središču pozornosti.

Kako je določena tretja kozmična hitrost?

Njegova velikost bo seveda različna za različne predmete vesolja. Razmislili bomo o situaciji z Zemljo. Tretja kozmična hitrost v našem primeru se torej šteje za hitrost poljubnega vesoljskega plovila, ki je doseglo sfero vpliva gravitacije planeta (približno 930 tisoč kilometrov) in se premika s parabolično hitrostjo glede na Sonce. V tem primeru to pomeni vožnjo s hitrostjo 42,1 km / s.

Ampak to še ni vse. Upoštevan je bil faktor sonca, vendar obstaja tudi Zemlja. Glede na naš planet se mora objekt premakniti vsaj 12,33 km / s, priporočena hitrost pa je 16,6 kilometrov na sekundo. Velikost zahtevane hitrosti se lahko izračuna tudi s pomočjo formul za homogeni model Zemlje, ki temelji na njegovem polmeru (vrednost 6371 km). Po njihovem mnenju je prva kozmična hitrost 7,91 km / s, druga 11,186 km / s, tretja pa 16,67 km / s.

Najhitrejše gibanje

Torej je tretja kozmična hitrost velikost gibanja, ki kaže potrebno prizadevanje, da bi se izognili vplivu določene zvezde. Ali ima omejitve? Domneva se, da je maksimalna kozmična hitrost last fotonov, ki potujejo malo počasneje kot 300 tisoč kilometrov na sekundo.

Žal, te številke so na voljo samo v fantastičnih delih. Zdaj ni niti tako, da je hitrost vesoljskega plovila dvakratnik zahtevanega minimuma. Primer tega je projekt Voyager. Gre za dva smrtonosna aparata, ki sta se začela leta 1977. Prva od njih je dosegla mejo sončnega sistema leta 2004, druga pa leta 2007. Še več, v praksi obstaja veliko različnih vidikov. Na primer, teoretično je mogoče leteti v Jupiter v štirih mesecih. Toda v praksi, pot ne bo enostavna, zaradi česar pretečen čas naraste na nekaj let.

In kaj imamo zdaj?

Ampak dovolj, da govorimo o tem, kaj lahko dobimo. To je predmet raziskav že več kot eno desetletje. Žal, tretja kozmična hitrost v bližnji prihodnosti bo naša. Obstaja veliko različnih projektov, namenjenih hitrejšemu in prijetnejšemu potovanju po vesolju, kot so jedrski in ionski motorji. Vendar pa imajo številne neugodne vidike, ki še niso bili odpravljeni in ki omejujejo obseg njihove uporabe ali pa ne dopuščajo njihove uporabe. Torej, hitrost vesoljskega plovila naprej jedrskih motorjev lahko doseže pomembne vrednosti z nizko porabo goriva. Ampak onesnaževanje zaradi sevanja in morebitna nestabilnost (ter v primeru nesreče popolna ekološka katastrofa) postavljajo pod vprašaj njihovo uporabo. Če govorimo o uporabi, potem lahko omenimo ionski motorji na ISS. V tem primeru se hitrost vesoljskega plovila v orbiti in njena pot usmerjata. Vendar ionski motorji pospešeno pospešujejo, zato se ne uporabljajo za izstrelitev v orbito.

Zaključek

Tretja kozmična hitrost ni slaba, če želimo raziskati naš sončni sistem in njegovo okolico (če jo podamo že več desetletij). Vendar pa očitno ni dovolj, da bi prosto in hitro potovali v celotnem prostoru, ki se odpira našim očem. Predvidevamo lahko, da bodo v prihodnosti dodatno vpeljane tudi druge kozmične hitrosti, toda kakšne vrednosti bodo predstavljale, je ostalo le ugibati, kaj je nehvaležno.