سرعة طيران الصواريخ الفضائية: صور وفيديو
آخر
سرعة طيران الصواريخ الفضائية: صور وفيديو

الفضاء هو مساحة غامضة لا يمكن إلا أن تبهر. يعتقد تسيولكوفسكي أن مستقبل البشرية يكمن في الفضاء. حتى الآن لا يوجد سبب جدي للتجادل مع هذا العالم. يوفر الفضاء فرصًا لا حصر لها لتنمية البشرية وتوسيع مساحة المعيشة. بالإضافة إلى أنه يخفي في داخله أجوبة لأسئلة عديدة. اليوم، بدأ الإنسان في استخدام الفضاء الخارجي بنشاط. ولذلك فإن مستقبلنا يعتمد إلى حد كبير على كيفية إقلاع الصواريخ. ومن المهم بنفس القدر فهم الناس لهذه العملية. سنخبرك أدناه بالسرعة التي يمكن أن يصل إليها صاروخ فضائي والمدة التي سيستغرقها للوصول إلى أجسام كونية معينة.

 

تجدر الإشارة على الفور إلى أن السؤال: "بأي سرعة ينطلق الصاروخ؟" ليس صحيحًا تمامًا. نعم، وبشكل عام، ليس من الصحيح مساواة الرحلات الفضائية بوحدات القياس الكلاسيكية. بعد كل شيء، لا يهم على الإطلاق مدى سرعة إطلاق الصواريخ، فهناك الكثير منها وكلها لها خصائص مختلفة. إن تلك المستخدمة لإطلاق رواد الفضاء إلى المدار لا تطير بسرعة سفن الشحن. على عكس البضائع، يقتصر الشخص على الحمولة الزائدة. يمكن لصواريخ الشحن، مثل صاروخ Falcon Heavy الثقيل جدًا، أن تقلع بسرعة كبيرة.

إطلاق صاروخ فضائي

حساب وحدات السرعة الدقيقة ليس بالأمر السهل. في المقام الأول لأنها تعتمد إلى حد كبير على الحمولة الصافية لمركبة الإطلاق. من الممكن أن تقلع مركبة الإطلاق المحملة بالكامل بشكل أبطأ بكثير من مركبة الإطلاق نصف الفارغة. ولكن هناك قيمة مشتركة أخرى تسعى جميع الصواريخ إلى تحقيقها - وهي سرعة الهروب.

 

هناك سرعات الهروب الأولى والثانية والثالثة. الأول هو السرعة المطلوبة للتحرك في المدار وعدم السقوط على الكوكب - وهي 7,9 كيلومتر في الثانية. والثانية مطلوبة من أجل الخروج من مدار الأرض والتوجه نحو مدار جرم سماوي آخر. والثالث - يسمح للمركبة الفضائية بالتغلب على جاذبية النظام الشمسي (SS)، وكذلك تركه. اليوم، تطير فوييجر 1 وفوييجر 2 بهذه السرعة. لكن على عكس ما يقوله الصحفيون، فإنهم لم يغادروا بعد حدود قوات الأمن الخاصة. ومن الناحية الفلكية، سيحتاجون إلى 30 ألف سنة على الأقل للوصول إلى سحابة أورتا. لا يعتبر الغلاف الشمسي حدود النظام النجمي. إنه ببساطة الموقع الذي تلتقي فيه الرياح الشمسية بالوسط البيني.

 

الإنسانية لا تتوقف عن السفر حول الأرض. للوصول إلى القمر، كان من الضروري التغلب على جاذبية الأرض، ولهذا يجب أن يصل الصاروخ إلى سرعة 40 ألف كيلومتر في الساعة أو 000 كيلومتر في الثانية.

إطلاق صاروخ سويوز

وللوصول إلى مدار أرضي منخفض، يجب أن تكون سرعة الصاروخ 29 ألف كيلومتر في الساعة أو 7,9 كيلومتر في الثانية. إذا كنت بحاجة إلى إرسال مركبة فضائية في رحلة بين الكواكب، فيجب أن تكون السرعة 40 ألف كيلومتر في الساعة (11,2 كيلومتر في الثانية)،

 

ما هي السرعة التي يجب أن تصل إليها السفينة للوصول إلى القمر؟

 

لتطير مركبة فضائية إلى القمر، يجب أن تبدأ بسرعة مدارية تبلغ 29 ألف كيلومتر في الساعة، ثم تزيد إلى ما يقرب من 40 ألف كيلومتر في الساعة.

 

يمكن للمركبة الفضائية بهذه السرعة أن تبتعد إلى مسافة تكون فيها جاذبية القمر أقوى من جاذبية الأرض. تتيح التكنولوجيا الحديثة تطوير السفن التي تتناسب مع سرعة الحركة المذكورة أعلاه. ولكن إذا لم تعمل محركات السفينة، فسوف تتسارع بفعل جاذبية القمر وتسقط عليها بقوة كبيرة، مما يؤدي إلى تدمير السفينة. لهذا السبب، إذا قامت المحركات النفاثة في بداية الرحلة بتسريع المركبة الفضائية في اتجاه القمر، فعند مقارنة الجاذبية القمرية بالأرض، بدأت المحركات تعمل في الاتجاه المعاكس. وهكذا، تم ضمان الهبوط الناعم على سطح القمر، حيث ظل جميع الأشخاص الذين كانوا على متن السفينة دون أن يصابوا بأذى.

 

لا يوجد هواء على القمر، لذا لا يمكنك التواجد عليه إلا ببدلات فضائية خاصة. أول من نزل على سطح القمر هو الأمريكي نيل أرمسترونج، وحدث ذلك عام 1969. كان ذلك عندما تعرفت البشرية لأول مرة على تكوين التربة القمرية. مكنت دراستها من فهم تاريخ تكوين النظام الشمسي بشكل أفضل. ثم كان الجيولوجيون يأملون في العثور على بعض المواد القيمة على القمر والتي يمكن استخراجها.

هبوط أمريكي على القمر

كتلة الأرض تتجاوز كتلة القمر بشكل كبير. وهذا يعني أن الإقلاع من الأخير سيكون أسهل وستكون الرحلة إلى الفضاء السحيق أسهل أيضًا. من الممكن أن تستغل البشرية هذه الفرصة في المستقبل. أما سرعة الانطلاق المداري فهي أقل بكثير وتبلغ 6120 كيلومترا في الساعة أو 1,7 كيلومترا في الثانية.

 

كم من الوقت يستغرق الطيران إلى المريخ والكواكب الأخرى؟

 

المسافة إلى كوكب المريخ حوالي 56 مليون كيلومتر. مع الأخذ في الاعتبار إمكانيات أحدث التقنيات، سيستغرق السفر إلى المريخ 210 يومًا على الأقل. ويصل هذا إلى 266 كيلومترًا في اليوم بسرعة 666 كيلومترات في الثانية أو 3 كيلومترًا في الساعة. إحدى المشاكل الرئيسية عند السفر إلى الكواكب الأخرى هي أن سرعة الصاروخ في الفضاء، وهي كيلومترات في الساعة، لن تكون كافية. في الوقت الحالي، ستبدو الرحلة إلى المريخ للحصول على عينات من المريخ أكثر واقعية.

 

إذا استغرق الطيران إلى أقرب كوكب المريخ حوالي 210 يومًا، وهو أمر صعب جسديًا، ولكنه قابل للتحقيق بالنسبة للبشر، فإن الرحلات الجوية إلى الكواكب الأخرى مستحيلة ببساطة بسبب القدرات البدنية للأشخاص.

لاند روفر

ومن الجدير بالذكر أن سرعة الصاروخ تعتمد على المحرك. كلما زادت سرعة هروب الغازات من فوهة المحرك، زادت سرعة طيران الصاروخ. تصل سرعة الغاز المتكون أثناء احتراق الوقود الكيميائي الحديث إلى 3-4 كيلومتر في الثانية (10 - 800 كيلومتر في الساعة). وفي الوقت نفسه، يتم تقليل السرعة القصوى للحركة التي يمكن نقلها إلى صاروخ بمركبة فضائية.

 

محركات أيونية خاصة للمركبات الفضائية

 

ويمكن للإلكترونات والأيونات الموجودة في مسرعات خاصة أن تتسارع إلى سرعات قريبة من سرعة الضوء، أي 300 ألف كيلومتر في الثانية. لكن مثل هذه المسرعات لا تزال عبارة عن هياكل ضخمة غير مناسبة للطائرات. ومع ذلك، يمكن تركيب منشآت ذات سرعة تدفق للجسيمات المشحونة تبلغ حوالي 100 كيلومتر في الثانية على الصواريخ. ونتيجة لذلك، فإنها يمكن أن تمنح الجسم المتصل بها سرعة حركة أكبر مما يمكن أن يحققه صاروخ يعمل بالوقود الكيميائي. لسوء الحظ، فإن المحركات الفضائية الأيونية التي تم تطويرها حتى الآن لديها قوة دفع منخفضة، وهي غير قادرة بعد على إطلاق صاروخ متعدد الأطنان بمركبة فضائية إلى المدار.

أحدث جيل من محركات الصواريخ الأيونية من وكالة ناسا

ولكن من المنطقي تركيبها على متن السفينة بحيث تعمل بمجرد أن تطير السفينة في المدار. تقع على هيكل السفينة، ويمكنها الحفاظ على اتجاهها باستمرار وتدريجيًا، مع تأثير طفيف، زيادة سرعة السفينة فوق تلك التي تم نقلها إليها عن طريق الوقود الكيميائي.

 

يتم تطوير محركات الدفع الكهربائية العاملة في المدار باستخدام ظواهر فيزيائية مختلفة. إحدى المهام الرئيسية التي تواجه منشئي المحركات الفضائية الأيونية هي تكييفها للرحلات إلى الكواكب الأخرى.

 

إن إمكانية تحقيق سرعات طيران صاروخية كبيرة في الفضاء باستخدام مثل هذه المحركات مقارنة بالوقود الكيميائي تجعل تطوير السفن للرحلات إلى الكواكب القريبة أكثر واقعية.

مدونة ومقالات

الطابق العلوي