Різноманітне

Школа космонавтики-5 (до інших світів)

минулі випуски: 1-управленіе2-курс на орбіту3-енергія для орбити4-маневри на орбітедажі люди, що мають вельми неясне уявлення про космічні польоти, чули про те, що для досягнення інших планет необхідно набрати другу космічну швидкість. У минулих заняттях я неабияк пройшовся по першій космічній швидкості. Зараз зроблю те ж саме з другої.

1. Друга космічна швидкість потрібна тільки для того, щоб досягати інших планет з вимкненими двигунами, за інерцією. Якщо у вас є фантастичні запаси енергії, що дозволяють підтримувати тягу двигунів цілодобово і місяцями, то літати до інших планет можна на будь-який, як завгодно малій швидкості.

2. Друга космічна швидкість не є фундаментальною фізичною константою. Вона-всього лише один з параметрів того чи іншого небесного тіла.

І у кожного вона своя. Скажімо, для місяця вона дорівнює всього 2,4 км / с.3.

Як і перша космічна швидкість, вона різна для різних висот. З віддаленням від планети вона зменшується.4.

Навіть друга космічна швидкість не звільняє космічний апарат від дії загального закону природи – при видаленні від притягує його планети всяке тіло втрачає швидкість.- То в чому ж тоді її сенс? – запитаєте ви.Справа в тому, що в міру підйому над планетою, космічний апарат втрачає швидкість.

Але одночасно з ростом відстані слабшає і тяжіння планети. При швидкості меншій другий космічної швидкість підйому вичерпається і зміниться падінням раніше, ніж досить ослабне тяжіння. При швидкості ж більше другої космічної якийсь залишок її збережеться і після того, як тяжіння планети зовсім ослабне.

5. Останній пункт-спеціально для Місяця. Для того, щоб її досягти навіть з вимкненими двигунами друга космічна швидкість необов’язкова.

У всьому просторі між Місяцем і Землею немає областей де над їх тяжінням запанувало б тяжіння Сонця. Так що досягти місяця можна і рухаючись по досить витягнутій еліптичній орбіті. Інші буквоїди всіляко поправляють, що Місяць – не планета, а тільки супутник Землі і тому, наприклад, досягнення “Місяцем-2” її поверхні не є першим міжпланетним перельотом – тут треба шукати претендентів серед марсіанських або венеріанських станцій.

Як бачите, деякі підстави для цього у них є. Однак треба відзначити, що швидкість, закидає апарат на такий високий еліпс, лише трохи поступається другий космічної.Тепер визначимо, чи вистачить нам характеристичної швидкості третього ступеня “Сатурна-5”.

Як ви пам’ятаєте з третього матеріалу, вона становить 4,9 км/с. 0,9 км / с ми витратили на довивод на орбіту. Залишилося 4 км / с.

а скільки потрібно? Другу космічну швидкість можна визначити за дуже простою формулою – помножити першу космічну швидкість на квадратний корінь з 2. Для висоти, на якій перша космічна швидкість становить 7,8 км / с, друга виходить практично рівно 11. Необхідно додати 3,2 км / с.

вистачає навіть із запасом на корекції орбіти.Тут у читача може виникнути питання: А навіщо спочатку виходити на навколоземну орбіту? Чи не можна просто відразу попрямувати прямо на місяць, розганяючись до другої космічної?Ну, в принципі, можна. Поворотні ракети радянських станцій, що доставляли зразки місячного грунту, як раз так і летіли.

Правда, в зворотному напрямку – з місяця на Землю. Але проміжний старт з навколоземної орбіти має масу переваг.а) ви маєте можливість все перевірити, переконатися, що при старті нічого не розтрусилося, не відмовило.

А в разі виявлення серйозних неполадок-швидко повернутися на Землю.б) ви можете точно визначити свою фактичну орбіту і необхідну добавку швидкості.в) при безпосередньому старті з землі вам потрібно, щоб саме ваш космодром знаходився в зручній для цього позиції.

При старті з навколоземної орбіти такого зв’язку немає. Ви можете злетіти з мису Канаверал або з Байконура, а стартувати до Місяця хоч над Бразилією, хоч над Новою Гвінеєю.г) при безпосередньому вертикальному старті вам неодмінно треба долати земне тяжіння, маючи для цього достатню тягу двигунів.

Для старту з навколоземної орбіти це не обов’язково. Ви майже нічого не втратите, якщо ваш двигун не може розігнати вас до другої космічної швидкості за 2 хвилини, а тільки за 10. Економічні, але слабенькі електрореактивні двигуни, можуть виконувати цей розгін тижнями.

Тільки перш ніж ми станемо пересічними пасажирами, переодягнемося з скафандрів в легкі костюми, станемо обідати і спати, потрібно виконати одну роботу – переконфігурувати систему і зістикувати “Аполлон” з місячним модулем. Головна частина ракети “Сатурн-5” – ланцюжок поступово звужуються циліндрів і конусів. Оскільки місячний модуль навіть зі складеними посадочними опорами – широка “раскоряка” ніяк інакше це скомпонувати не можна.

Відокремимо “Аполлон” від третього ступеня, відійдемо не поспішаючи метрів на 30, відстрелимо бічні панелі перехідника. Потім розгорнемо корабель і пристикуємо його. Ось тепер можна перевірити стяжку апаратів, герметичність стику, з’єднання комунікацій і тільки після цього відкрити люк.

Щось боязно. Гаразд нейтрони і гамма випромінювання, від яких важкувато було б захиститися і навіть магнітне поле Землі тут не допомогло б. На щастя, їх в космосі небагато-як-не – як у нас сонце не на Урані “працює”.

А між зоною термоядерних реакцій і поверхнею така неймовірна товща речовини, що небезпеки куди менше, ніж від захованого в саркофаг Чорнобиля для острова Пасхи. Але ось протони і електрони..

. Командний модуль призначений для того, щоб витримувати перевантаження і нагрівання при вході в атмосферу, так що обшивка досить товста. Плюс полімерний захисний шар якраз від протонів.

А ось у переоблегченного місячного модуля стінки-то зовсім тонкі. У відкритому космосі ще можна пробути тиждень-другий, а ось в радіаційних поясах, де магнітне поле Землі назбирало всякої зарядженої гидоти..

. Так, а де ці радіаційні пояси? Та ж вони вже позаду!Прикинемо приблизно на основі шкільних формул, які на початку 80-х років вивчалися в 8-му класі. Тяга третього ступеня 1033 кН, а маса змінюється від 177 до 58,6 тонн.

Стало бути прискорення від 5,8 до 17,6 м/с2. Візьмемо середню величину в 11,7 м/с2. Виходить, що двигун дасть розраховане нами вище прирощення швидкості в 3200 м/с не менше, ніж за 273 сек.

А далі-Шкільна формула шляху при рівноприскореному русі з початковою швидкістю. Виходить, що тільки за час розгону корабель пройде більше 2,5 тисяч кілометрів. А потім ця метушня з перестиковкою, за кожну хвилину якої корабель проходить понад 600 кілометрів.

До того моменту, коли стане можливим перехід в місячний модуль, радіаційні пояси виявляться вже позаду.Вимкнемо систему орієнтації корабля, нехай не витрачає паливо. Те, що корабель буде неспішно обертатися у випадковому напрямку, навіть краще – не буде перегріву якоїсь однієї сторони.
Через пару днів нам знадобиться завершити міжпланетний переліт.

Related posts

Leave a Comment