Мировой океан

Мировой океан

Мировой океан – это общее название для всех океанов и морей планеты Земля....

Подробнее

На Марсе найдена пригодная для жизни вод…

На Марсе найдена пригодная для жизни вода.

На кромке кратера Индевора марсоходом Opportunity найдены глиняные отложения, образовавшиеся 3,7 миллиардов лет...

Подробнее

Цвет неба. Закат солнца. Рассвет.

Цвет неба. Закат солнца. Рассвет.

Оптические явления в атмосфере – это явления, возникающие в атмосфере Земли вследствие преломления...

Подробнее

Это интересно!

2.9 Сила тяжести: враг или друг-помощник?

Сила тяжести - враг или друг-помощник?Когда речь заходит об искусственных спутниках или межпланетных кораблях, нередко говорят, что для их полета надо преодолеть (побороть) силу притяжения земли. Верно ли это? Является ли сила тяготения нашим противником в этом деле? Отчасти да. И да, и нет.

При запуске корабля с Земли - сила тяжести выступает в качестве противника.

Конечно, чтобы взлететь с Земли и не упасть на нее обратно (при запуске), надо вырваться из оков ее притяжения. И тут оно является нашим противником.

При полете в Космосе - сила тяжести является помощником человека.

Но вот спутник или межпланетный корабль выведен на орбиту и ему сообщена вся огромная скорость, необходимая для полета в Космос. Он стал самостоятельным небесным телом и устремился в свой дальнейший полет. И теперь уже сила тяготения Земли или других небесных тел, к которым летит корабль, перестала быть нашим противником. Наоборот, она стала нашим верным другом и надежным помощником. Она не мешает, а помогает и служит нам. Ведь искусственный спутник или космическая ракета движутся теперь по закону всемирного тяготения – так же, как Земля, Луна и другие естественные небесные тела – по определенной орбите, которая зависит от действия сил притяжения, а также от скорости, с которой движутся спутники или ракеты.

Когда нужно включать двигатель космического аппарата в космосе?

С этим связан и другой вопрос: надо ли затрачивать энергию для движения искусственных спутников и межпланетных кораблей? Нужна ли работа двигателя и расход горючего? Смотря когда и для чего. При запуске в Земли, когда надо преодолеть ее притяжение и разогнать ракету до большой скорости, необходима затрата огромной энергии, работа очень мощного двигателя и расход большого количества горючего. Когда же космическая скорость уже получена и спутник или межпланетный корабль выведен на орбиту – когда он стал самостоятельным небесным телом и полетел дальше по закону всемирного тяготения, - двигатель выключается и никакой затраты энергии, расхода горючего больше не нужно.

По закону тяготения, без работы двигателя и затраты энергии спутник может сделать тысячи оборотов вокруг Земли, а межпланетный корабль пролететь в мировом пространстве десятки и сотни миллионов километров. Однако и в дальнейшем полете могут встретиться задачи, для решения которых понадобится включать двигатель и затрачивать энергию, расходовать горючее. Это придется делать каждый раз, когда мы будем изменять установившееся движение по определенной орбите, происходящее по закону тяготения.

При изменении скорости и направления полета.

Сила тяжести на орбите ЛуныВот, например, межпланетный корабль приближается к Луне или Марсу. Чтобы получше понаблюдать их интересную природу с близкого расстояния, было бы очень полезно на некоторое время превратить корабль в искусственный спутник этих тел. Облететь вокруг Луны или Марса столько раз, сколько потребуется для научных наблюдений, а затем направить корабль обратно к Земле, по удлиненному эллипсу. Но для этого надо изменять орбиту, нарушать прежнее движение по закону тяготения и переводить корабль на новую орбиту: с удлиненного эллипса, огибающего Землю и Луну, на круговой путь спутника Луны, а с него потом опять на эллипс, возвращающий к Земле. При этом придется изменять как скорость, так и направление движения. А для этого понадобится затрачивать энергию, включать двигатель и расходовать горючее.

Чтобы перейти на орбиту спутника Луны или Марса, необходимо точно рассчитать ее по закону всемирного тяготения и соответственно этому включать на время двигатель. Скорость, с которой придется лететь вокруг небесного тела, будет зависеть от его массы и от расстояния, на котором мы захотим летать вокруг него. У Луны масса и сила притяжения меньше, чем у Земли, и для движения вокруг нее потребуется сравнительно небольшая скорость. У Марса масса и сила притяжения больше, чем у Луны, у Венеры они еще больше, и, чтобы стать их спутниками, нужна соответственно большая скорость. Но она будет зависеть и от расстояния. Космические путешественники смогут сперва полетать вокруг Луны дальше от ее поверхности, чтобы окинуть взором более широкие панорамы, а потом перейти на новую орбиту, ближе к поверхности, и лучше рассмотреть ее мелкие детали. Здесь придется лететь с большей скоростью. Для перевода спутника Луны на другую орбиту тоже понадобится временно включить двигатель.

При посадке на поверхность планеты и взлете с нее.

Посадка на Луну космического корабляДальнейшей задачей станет посадка на Луну. Чтобы безопасно «прилуниться», нужно будет затормозить корабль – уменьшить и свести на нет его огромную скорость. Атмосферы у Луны нет – значит, использовать сопротивление воздуха там нельзя. А для работы реактивных тормозов также понадобится затрата энергии, работа двигателя и расход горючего.

А потом придется взлететь с Луны, разогнать корабль и вывести его на нужную орбиту для возвращения к Земле. И снова нужны энергия, двигатель, горючее. Правда, для взлета с Луны, для преодоления в 6 раз меньшей силы ее притяжения, понадобится и скорость в 6 раз меньшая, чем для запуска ракеты с Земли, - всего около 2 км/сек, а значит, и меньшая затрата энергии. Чтобы взлететь с Марса, а тем более с Венеры, для преодоления их притяжения (снова ставшего нашим противником) нужно будет развить большую скорость и израсходовать больше горючего.

Шаттл АтлантисВ конце путешествия, возвращаясь на Землю, надо будет совершить безопасную посадку, а для этого очень сильно затормозить корабль. Здесь можно применить два способа торможения: использовать сопротивление воздуха или с помощью реактивных устройств направить струю газа не назад, а вперед. Первый способ «бесплатный» в смысле расхода горючего, но в нем есть немалые трудности. Второй же требует затраты большого количества горючего. Задача торможения и посадки на Землю уже успешно решена современными космонавтами.

Вы видите, как сложно сочетаются в межпланетном полете «пассивные» и «активные» части пути (движение без двигателя, по закону тяготения, и движение с работой двигателя), как сила тяготения становится то нашим верным другом-помощником, то врагом. Для «активных» участков полета понадобится много горючего.

Так человек использует действие закона всемирного тяготения. Он направляет его действие в нужную для себя сторону и заставляет служить своим целям.

 

Это была статья о том, является ли сила тяжести врагом или другом человека при осуществлении полетов космических аппаратов. Далее читаем: Скорость движения планет Солнечной системы. 

 

Избранные статьи сайта Wonderful-planet.ru. Рекомендовано Google: Избранные мировые новости. Рекомендовано СМИ2:


Наша группа ВКонтакте. Присоединяйтесь! Будем изучать планету вместе!

Понравилась статья? Поделитесь с друзьями!

 

Уважаемые посетители!
Если Вы не нашли необходимой информации или считаете ее неполной, напишите ниже в комментариях, и статья будет дополнена соответственно
Вашему желанию.


ФотоMIX

Наверх

wonderful-planet.ru Tic/PR Цена wonderful-planet.ru Яндекс.Метрика