Technologie

Před 80 lety první raketa letěla do vesmíru: Jak fungují nyní (fotka)

Vývoj raketové technologie není zaveden, ačkoli rakety jsou založeny na stejných principech fyziky. V červnu 1944 se německá raketa FAU-2 stala první na světě, který byl vypuštěn do vesmíru. Během následujících desetiletí lidé experimentovali s různými vzory, aby zařízení přivedli na oběžné dráhy a spustili je ještě dále do hlubokého prostoru. Nyní probíhá vytváření nových kosmických raket, takže je důležité pochopit, jak fungují, píše IFLScience.

V zaměření. Technologie se objevila svůj telegram. Přihlaste se k odběru nezmešli nejnovější a nejrušivější zprávy ze světa vědy! Je důležité pochopit, že jakýkoli objekt, který má hmotu, má tendenci mu odolávat. Pokud je však objekt v pohybu, bude se i nadále pohybovat, dokud nebude cítit tření nebo odpor. To znamená, že objekt bude pohybovat setrvačností.

Nemělo by se zapomenout na Newtonův třetí zákon, což naznačuje, že každá akce má plochou a opačnou opozici. Společně tvoří teoretický základ pro jakékoli spuštění kosmické rakety. Aby se rakety odtrhly od země a dostaly se do vesmíru, musí se rychle pohybovat. Například pro překročení kapesní linie, tj. Zvláštní limit, kde prostor začíná ve výšce 100 km, by raketa měla mít rychlost asi 3500 km/h nebo téměř 1 km za sekundu.

Aby se raketa dostala na oběžné dráhy a zůstala tam, musí být zrychlena. Rychlost potřebná pro nízkou orbitu Země je přibližně 8 km/s. Aby se překonal gravitační vliv Země, musí být raketa pohybována ještě rychleji. Tato rychlost je nejméně 11,2 km/s nebo přibližně 40 tisíc km/h. Bez ohledu na to, jakou rychlost musíte získat, musíte vytvořit tah. Thrust závisí na rychlosti výfukových plynů a hmotnosti plynu uvolněného za sekundu.

Proto se musíte přesunout od principů fyziky k chemii explozí. Jednoduše řečeno, je to exotermická reakce, během níž se uvolňují teplo a energie. To je to, co způsobuje konvenční motory s vnitřním spalováním. Raketový motor vyžaduje zdroj paliva, oxidace a požáru. Nejčastěji se kapalný kyslík používá jako oxidator. Ale raketové palivo je jiné. Například rakety Falcon SpaceX se používají jako raketový petrolej palivo a stejná společnost Starship je metan.

Raketa NASA s názvem Space Launch System a Ariane 6 Rocket Evropské kosmické agentury se používají jako kapalné vodíkové palivo. Ale pro vyvážení rakety je tenkou a vysokou raketou, s tahem, který přichází zdola, je jako vyvážení tužky na prstech. Proto je vyžadována flexibilita. Flexibilita je dosažena v důsledku přítomnosti pohyblivých trysek motoru a dalších strukturálních prvků, jako jsou ploutve.

Když se raketa začne nekontrolovatelně otáčet, znamená to, že tyto systémy nefungují a raketa se chystá explodovat, nebo je tato exploze spuštěna inženýři na Zemi. Kosmické střely mají jednu společnou věc: mají akcelerátory. Ale nejsou potřeba pro všechny rakety, protože ne každý musí vytvořit stejný tah. Další důležitou charakteristikou raket je to, že se obvykle skládají ze dvou nebo více stupňů. Je důležité zde znovu zmínit setrvačnost.

Čím větší je hmotnost objektu, tím větší tah vyžaduje k dosažení požadované rychlosti. Ale čím více tahu vyžaduje, tím více paliva je zapotřebí. Proto existuje oddělení kroků rakety, které již během letu splnily jejich funkci. Ale v některých kosmických raketách, jako jsou rakety SpaceX, lze první stupně znovu použít. V jiných případech je pouze kapsle, ve které se používá náklad nebo posádka.