Главная Войти О сайте

Как преодолеть гравитацию

Гравитация — сила, которая держит Вселенную. Благодаря ей звезды, галактики и планеты не летят в беспорядке, а упорядоченно кружатся. Гравитация держит нас на нашей родной планете, но именно она мешает космическим аппаратам покидать Землю. Поэтому важно знать, как преодолеть гравитацию.Как преодолеть гравитацию

Тело, летящее вверх, испытывает влияние сразу нескольких тормозящих сил. Сила тяжести притягивает его обратно к земле, сопротивление воздуха мешает набирать скорость. Чтобы преодолеть их, телу нужен собственный источник движения или достаточно сильный начальный толчок.

Достаточно разогнавшись, тело может достичь постоянной скорости, которую принято называть первой космической. Двигаясь с ней, оно становится спутником планеты, с которой стартовало. Чтобы найти величину первой космической скорости, нужно массу планеты разделить на ее радиус, полученное число умножить на G — гравитационную постоянную — и извлечь квадратный корень. Для нашей Земли она примерно равна восьми километрам в секунду. Спутнику Луны придется развивать намного меньшую скорость — 1,7 км/с. Первую космическую скорость еще называют эллиптической, поскольку орбита движения спутника, достигшего ее, будет эллипсом, в одном из фокусов которого находится Земля.

Чтобы покинуть орбиту планеты, спутнику понадобится скорость еще больше. Ее называют второй космической, а еще скоростью убегания. Третье название — параболическая скорость, потому что при ней траектория движения спутника из эллипса превращается в параболу, все больше удаляющуюся от планеты. Вторая космическая скорость равна первой, умноженной на корень из двух. Для спутника Земли, летящего на высоте 300 километров, вторая космическая скорость будет равна примерно 11 километрам в секунду.

Иногда говорят еще и о третьей космической скорости, необходимой, чтобы покинуть пределы Солнечной системы, и даже о четвертой, позволяющей преодолеть гравитацию Галактики. Однако назвать их точную величину совсем непросто. Гравитационные силы Земли, Солнца и планет взаимодействуют очень сложным образом, который даже сейчас не удается совершенно точно вычислить.

Чем массивнее космическое тело, тем больше становятся величины первой и второй космической скорости, которые нужны, чтобы его покинуть. И если эти скорости больше скорости света, то это значит, что космическое тело стало черной дырой, и преодолеть ее гравитацию не может даже свет.

Но преодолевать гравитацию нужно не везде. В Солнечной системе существуют области, называемые точками Лагранжа. В этих местах притяжение Солнца и Земли уравновешивают друг друга. Достаточно легкий предмет, например, космический аппарат, может «висеть» там в пространстве, оставаясь неподвижным по отношению и к Земле, и к Солнцу. Это очень удобно для исследований нашей звезды, а в будущем, возможно, и для создания «перевалочных баз» для изучения Солнечной системы.

Точек Лагранжа всего пять. Три из них находятся на прямой, соединяющей Солнце и Землю: одна за Солнцем, вторая между ним и Землей, третья за нашей планетой. Остальные две точки располагаются почти на орбите Земли, «впереди» и «позади» планеты.


CompleteRepair.Ru