Jaká je třetí kosmická rychlost?

Ve výpočtech týkajících se výstupu do otevřeného prostoru za Zemi se objevují koncepce jako první, druhá a třetí kosmická rychlost. Co to znamená? Existuje nějaký vzorec kosmické rychlosti, pro který je zvažováno? To vše bude zváženo v rámci tohoto článku.

Obecné informace

Oběžná dráha, kterou zemská družice bude mít (v její velikosti) v době vypnutí motoru (nebo v případě formace Měsíce na konci tohoto procesu v gravitační síla pravidla interakce) závisí na směru a velikosti rychlosti, kterou objekt získal. Nyní, pokud budete mít určitý předmět a hodíte ho poměrně nízko, co se stane? Je pravda, že kvůli působení gravitace spadne na Zemi. Mělo by se však poznamenat, že objekt se vždy pohybuje v eliptické dráze. V malém měřítku to není nápadné, ale je to. Ohnisko oběžné dráhy se nachází uprostřed Země. S rychlostí nárůstu objektu se jeho elipsa pohybu stává stále výraznější. Když je dosažena určitá hodnota, během pádu nebude schopna splnit povrch Země. Objekt se pak bude otáčet kolem planety. Toto je nejmenší zrychlení, které potřebuje k oběžné dráze. Výsledná hodnota se pak nazývá první kosmická rychlost. Ale není to ona, která nás zajímá, že jo?

O kosmických rychlostech

Mohou být vypočteny pomocí určitých vzorců. Celkem se rozlišuje první, druhá a třetí kosmická rychlost. Tím se míní nezbytné minimum pro provedení určité akce. Pod první kosmickou rychlostí vyplývá splnění podmínek nezbytných pro to, aby se objekt stal družicí Země. To jsme již uvažovali. Abychom ponechali kouli planety, je nutné dosáhnout druhé kosmické rychlosti. Ale uniknout z gravitačního vlivu sluneční soustavy to nestačí. Pro tento účel by se měla vyvinout třetí kosmická rychlost. Bude se soustředit.

Jak je určena třetí kosmická rychlost?

Samozřejmě, jeho velikost se bude lišit u různých objektů vesmíru. Uvažujeme situaci se Zemí. Třetí vesmírná rychlost v našem případě je tedy považována za rychlost libovolné kosmické lodi, která dosáhla sféry vlivu gravitace planety (přibližně 930 tisíc kilometrů) a pohybuje se parabolickou rychlostí vůči Slunci. V tomto případě to znamená jízdu rychlostí 42,1 km / s.

Ale to není všechno. Sluneční faktor byl zvažován, ale tam je také Země. Pokud jde o naši planetu, musí se objekt pohybovat nejméně o 12,33 km / s, doporučená rychlost je 16,6 km / s. Rovněž lze vypočítat požadovanou rychlost podle vzorců pro homogenní model Země na základě jejího poloměru (hodnota je považována za 6371 km). Podle nich je první kosmická rychlost 7,91 km / s, druhá 11,186 km / s a ​​třetí je 16,67 km / s.

Nejrychlejší pohyb

Takže třetí cosmic rychlost je velikost hnutí, která ukazuje nutnou snahu uniknout z vlivu určité hvězdy. Má nějaká omezení? Předpokládá se, že maximální kosmická rychlost je vlastností fotonů, které cestují o něco pomaleji než 300 tisíc kilometrů za sekundu.

Bohužel, tyto údaje jsou k dispozici pouze ve fantastických dílech. Nyní není ani takové, že rychlost kosmické lodi je dvakrát požadované minimum. Příkladem toho je projekt Voyager. Jednalo se o dva letální přístroje, které byly zahájeny v roce 1977. První z nich dosáhla hranice sluneční soustavy v roce 2004 a druhá v roce 2007. Navíc je v praxi mnoho aspektů, které je třeba zvážit. Například je teoreticky možné létat na Jupiter za čtyři měsíce. Ale v praxi nebude trajektorie přímočará, kvůli které uplynulý čas narůstá na několik let.

A co máme teď?

Ale dost, abychom mluvili o tom, co můžeme dostat. Je to otázka výzkumu po více než deset let. Bohužel, třetí vesmírná rychlost v dohledné budoucnosti bude všem. Existuje celá řada různých projektů, jejichž cílem je rychlejší a zábavnější cestování vesmírem, jako jsou jaderné a iontové motory. Má však řadu nepříznivých aspektů, které dosud nebyly odstraněny, což omezuje rozsah jejich použití nebo jim neumožňuje vůbec uplatnit. Takže rychlost kosmické lodi jaderných motorů mohly dosáhnout významných hodnot s nízkou spotřebou paliva. Ale radiační znečištění a potenciální nestabilita (a v případě havárie, plnohodnotná ekologická katastrofa) zpochybňují jejich použití. Pokud mluvíme o použití, můžete se o tom zmínit iontové motory na ISS. V tomto případě řídí rychlost kosmické lodi na oběžné dráze, stejně jako její trajektorie. Avšak iontové motory se zrychlují příliš pomalu, a proto nejsou použity pro spuštění na oběžnou dráhu.

Závěr

Třetí vesmírná rychlost není špatná, abychom prozkoumali naši sluneční soustavu a její okolí (pokud je to dáno po několik desetiletí). Ale zjevně není dost volné a rychlé cestování po celém prostoru, které se otevírá našim očím. Lze předpokládat, že v budoucnu budou dodatečně představeny další kosmické rychlosti, ale jaké hodnoty budou představovat, zůstává pouze hádat, co je nevděčný úkol.