Nyligen fyllde den allra första raketen som gick ut i rymden 80 år. Det är den tyska V-2-raketen, som i juni 1944 först korsade Karmanlinjen – den konventionella gränsen mellan jorden och rymden, som ligger på en höjd av 100 kilometer över havet. Den allra första raketen var 14 meter hög, vägde mer än 12 ton och flög med en hastighet av cirka 5,7 tusen kilometer i timmen. Mycket tid har gått sedan dess, rymdraketer har förbättrats avsevärt, men principerna för deras funktion har förblivit nästan oförändrade. Nu kommer du att lära dig hur raketer fungerar och hur de flyger ut i rymden. Som alltid är allt extremt kortfattat och i enkla ord.
Rymdraketer har funnits i nästan 100 år, men vissa människor förstår inte hur de fungerar – det är dags att fixa det: istockphoto.com
Innehåll
- 1 Hur raketer flyger ut i rymden
- 2 Med vilken hastighet flyger raketer
- 3 Hur styrs rymdraketer
- 4 Vad delar består raketer av
- 5 steg för att skjuta upp en rymdraket
Hur raketer flyger ut i rymden
Raketer flyger ut i rymden tack vare två lagar i fysiken.
Newtons första laganger att varje föremål med massa motstår en förändring i dess vilo- eller rörelsetillstånd. Raketen har motorer som skapar dragkraft och hjälper den att övervinna detta motstånd – på grund av detta flyger strukturen uppåt.
Raketflygningar kan förklaras av Newtons två lagar. Källa: lenta.ru
Newtons tredje lagsäger att för varje handling finns det en lika och motsatt reaktion. När en raket driver tillbaka gaser får den en motsatt reaktion som driver den uppåt mot rymden.
Enligt IFL Science förklarar dessa två fysiklagar hur raketer övervinner tyngdkraften och drivs ut i rymden .< /p>
Med vilken hastighet flyger raketer
För att resa sig från marken och flyga ut i rymden måste en raket få fart. Forskarnas beräkningar har länge visat att för att korsa ficklinjen måste raketen röra sig med en hastighet av cirka 3 500 kilometer i timmen. För att komma in i låg jordbana och stanna där måste du vinna en hastighet på 28 800 kilometer i timmen.Om du behöver lämna jordens gravitationsfält måste du accelerera till 40 000 kilometer i timmen.
För att nå rymden måste raketer få otrolig hastighet. Källa: nippon.com
För att skapa dragkraft för att lyfta och få fart använder raketer motorer. Drivkraften beror på hastigheten och massan av gas som sprutas ut från motorns munstycken – värme och energi uppstår när raketbränslet reagerar med oxidationsmedlet. Bränslet kan vara fotogen (Falcon 9 från SpaceX), flytande väte (Space Launch System från NASA) eller metan (Starship från SpaceX). Oxidationsmedel är vanligtvis flytande syre, kvävetetroxid eller ammoniumperklorat.
rysk raketmotor RD-191. Källa: mentoday.ru
På jorden är oxidationsmedlet det syre som finns i luften. Det finns inget sådant i rymden, så oxidationsmedel hälls direkt i raketer.
Läs också:De främsta fördelarna med de ryska Angaras bärraketer
Hur styrs rymdraketer
Under flygningen måste raketen kontrolleras, annars kommer den att flyga i en godtycklig riktning som en tömd ballong . Designen har en långsträckt form och dragkraft skapas vid dess svans, vilket är anledningen till att styrning av raketen påminner om att hålla en penna på fingret.
SpaceX raketmotorer. Källa: interessantengineering.com
Rörliga motormunstycken används för att styra raketen. Om de misslyckas kommer strukturen att falla i luften och så småningom gå sönder.
Du kanske är intresserad:Hur fungerar tekniken för att skjuta upp satelliter i rymden utan att använda raketer?
Vilka delar består raketer av
Moderna raketer består av flera delar som kallas steg.
Första steg– Det här är den lägsta delen av raketen, som är utrustad med de kraftfullaste motorerna och den maximala mängden bränsle. Den lyfter raketen från marken och fungerar tills bränsletanken tar slut. Efter detta separeras det första steget från strukturen och faller antingen i vattnet eller landar på en plattform för återanvändning (endast SpaceX har denna teknik).
Struktur av den ryska Soyuz-FG-raketen. Källa: space4kids.ru
Det andra stegetav raketen är också utrustad med motorer och slås på efter att det första steget separeras. Det behövs för att skjuta upp strukturen direkt ut i rymden.
Ovanför det andra steget finns ett lastutrymme eller kapsel, där det finns en nyttolast: satelliter, vetenskapliga instrument och så vidare. Ofta finns det en rymdfarkost som bär astronauter ovanför det andra steget. När kapseln går ut i rymden öppnas den och forskningsfordonen åker ut i rymden. Rymdfarkosten brukar flyga till ISS, lägga till med den och forskarna befinner sig inne i stationen.
Alla borde veta detta:Kan en bit av en rymdraket eller satellit falla ned på en person
< h2>Stapper för uppskjutning av en rymdraket
Varje uppskjutning av en rymdraket kan delas in i flera steg:
- Förberedelser för lansering:raketen installeras på avfyrningsrampen, tankas och funktionaliteten hos alla system kontrolleras;
- Nedräkning: några minuter före uppskjutning börjar en nedräkning, under vilken alla raketsystem kontrolleras igen;
- Slå på motorerna: efter nedräkningen slås raketens förstastegsmotorer på och den flyger uppåt;
- Första steget:på en höjd av 50 till 150 kilometer tar bränslet i den första etappen slut, det separeras och antingen bryts upp i havet eller landar på en landningsplattform;
- Slå på det andra steget: efter separation av det första steget slås motorerna på det andra steget på, vilket ytterligare accelererar strukturen för att komma in i rymden;
- Inträde i omloppsbana: så snart strukturen går in i en låg omloppsbana om jorden, separeras också det andra steget och brinner upp i jordens atmosfär;
- Uppdraget slutfört: Lastutrymmet öppnas och nyttolasten frigörs. Om det fanns människor ombord flyger de på fartyget till ISS, månen och så vidare, beroende på uppdraget.
Du hittar ännu mer intressant material om vetenskapliga ämnen i vår Zen-kanal. Det finns redan mer än 100 tusen människor, så prenumerera!
Den största, dyraste och kraftfullaste raketen i vår tid är SpaceX Starship. I framtiden är den planerad att användas för flygningar till Månen och Mars. Du kanske inte ens inser hur stort det är, leta själv!