Първата космическа скорост - началото на пътя към Вселената

В плен на гравитацията

Земята е дом на човечеството, нейната люлка. Но доскоро тя беше в затвора. Силата, която оформяше външния му вид - силата на гравитацията, пазеше човек на планетата и не му даваше възможност да отиде в световете, които светеха над главата му. Доскоро за него първата космическа скорост беше недостижима.

Неподходящи закони

Ако силно хвърлите камък, скоростта му няма да бъде достатъчна, за да преодолее гравитацията на Земята, и в крайна сметка ще я привлече към себе си. Но колкото повече се хвърля въображаем камък, толкова по-голяма ще бъде скоростта му и колкото повече ще балансира силата на гравитацията. И накрая, ще дойде моментът, когато камъкът ще започне да пада, така да се каже, безкрайно на Земята - те ще достигнат първата космическа скорост. Това може да бъде обяснено, ако прикрепите товар върху въжето и го разгънете по обиколката. Въжето ще играе ролята на гравитация, запазвайки товара от прави и равномерни движения и го принуждава да се движи в кръг с центъра в ръката, която държи въжето.

В безкрайно падане

Тъй като небесните тела имат различна маса и плътност, първата космическа скорост на повърхността на всеки от тях ще се различава. То просто се изчислява като квадратен корен строежи гравитационно ускорение върху радиуса на небесното тяло. За Земята минималната скорост на началото на движението на тялото в орбита около нея на земната повърхност е 7.9 km / s. Колкото по-голяма е височината над Земята, толкова по-ниска е тази скорост. С безкрайно падане, теглото на тялото и всички обекти върху или в нея е нула; казват, че има състояние на безтегловност. В същото време обаче масата на обектите остава непроменена.

Освобождаване на ракета

До средата на 50-те години на 20-ти век, нито мускулната сила на човека, нито енергията на животните, парата или двигател с вътрешно горене можеха да ускорят апарата, придвижен от тях до подходяща скорост. В края на 19-ти век обаче руският изобретател и самоук Константин Циолковски е доказал математически, че първата космическа орбитална скорост на полета може да бъде постигната. въздухоплавателни средства, използване за реактивно задвижване ракета. Колкото по-мощен е двигателят му, толкова по-добро е горивото и по-леката конструкция, толкова по-големи са скоростите, които могат да бъдат постигнати.

В близкото пространство ...

За първи път в историята на човечеството първата космическа скорост е била предадена на най-простия спътник чрез междуконтинентална балистична ракета R-7, създадена в СССР. Денят на изстрелването на първия спътник - 4 октомври 1957 г. - се счита за първия ден на космическата ера на човечеството. Към днешна дата над 10 000 експлоатационни и неработещи космически кораби, ракетни етапи, възли и части, както и космически отпадъци са в орбита на Земята. Теглото на най-малкия спътник едва достига 10 кг, а теглото на най-голямата - Международната космическа станция - надхвърля 417 тона.

... и в космоса

Ако орбиталната скорост се увеличи, докато затворената елипса на околоземната орбита се превърне в парабола или хипербола по отношение на Земята, космическият кораб ще придобие втора космическа скорост, идентична с тази, с която планетите и другите небесни тела се движат около Слънцето. В този случай космическият кораб ще отиде в орбита на изкуствен спътник на Слънцето. По-нататъшното нарастване на скоростта ще надмине гравитационното привличане на нашата звезда и космическият кораб, придобивайки третата космическа скорост, ще потегли по междузвездно пътуване, обръщайки се около центъра на нашата галактика Млечен път.