Cómo despega un cohete: la astronáutica en palabras sencillas

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Cómo despega un cohete: la astronáutica en palabras sencillas
Cómo despega un cohete: la astronáutica en palabras sencillas
Anonim

El espacio es un espacio misterioso y de lo más desfavorable. Sin embargo, Tsiolkovsky creía que el futuro de la humanidad se encuentra precisamente en el espacio. No hay razón para discutir con este gran científico. El espacio significa perspectivas ilimitadas para el desarrollo de toda la civilización humana y la expansión del espacio vital. Además, esconde las respuestas a muchas preguntas. Hoy, el hombre utiliza activamente el espacio exterior. Y nuestro futuro depende de cómo despeguen los cohetes. Igualmente importante es la comprensión de este proceso por parte de las personas.

Halcón de despegue 9
Halcón de despegue 9

Carrera espacial

No hace mucho tiempo, dos poderosas superpotencias se encontraban en un estado de guerra fría. Era como una competencia interminable. Muchos prefieren describir este período de tiempo como una carrera armamentista ordinaria, pero este no es el caso en absoluto. Esta es la carrera de la ciencia. Le debemos muchoartilugios y los beneficios de la civilización, a los que están tan acostumbrados.

La carrera espacial fue solo uno de los elementos más importantes de la Guerra Fría. En solo unas pocas décadas, el hombre ha pasado del vuelo atmosférico convencional al aterrizaje en la Luna. Este es un progreso increíble en comparación con otros logros. En ese momento maravilloso, la gente pensaba que la exploración de Marte era una tarea mucho más cercana y realista que la reconciliación de la URSS y los EE. UU. Fue entonces cuando la gente se apasionó más por el espacio. Casi todos los estudiantes o colegiales entendieron cómo despega un cohete. No era un conocimiento complejo, al contrario. Tal información era simple y muy interesante. La astronomía se ha vuelto extremadamente importante entre otras ciencias. En aquellos días, nadie podía decir que la Tierra era plana. La educación asequible ha eliminado la ignorancia en todas partes. Sin embargo, esos días quedaron atrás y hoy no es así en absoluto.

Uno de los lanzamientos de Falcon 9
Uno de los lanzamientos de Falcon 9

Decadencia

Con el colapso de la URSS, la competencia también terminó. La razón de la sobrefinanciación de los programas espaciales se ha ido. Muchos proyectos prometedores e innovadores no se han implementado. El tiempo de luchar por las estrellas fue reemplazado por una verdadera decadencia. Lo cual, como saben, significa declive, regresión y cierto grado de degradación. No hace f alta ser un genio para entender esto. Basta con prestar atención a las redes de medios. La Secta Tierra Plana está realizando activamente su propaganda. La gente no sabe cosas básicas. En la Federación Rusa, la astronomía no se enseña en absoluto en las escuelas. Si te acercas a un transeúnte y le preguntas cómo despegan los cohetes, no te respondeesta simple pregunta.

La gente ni siquiera sabe qué trayectoria vuelan los cohetes. Bajo tales condiciones, no tiene sentido preguntar acerca de la mecánica orbital. F alta de educación adecuada, "Hollywood" y videojuegos: todo esto ha creado una imagen falsa del espacio mismo y de volar a las estrellas.

Esto no es un vuelo vertical

La tierra no es plana, y esto es un hecho indiscutible. La tierra ni siquiera es una esfera, porque está ligeramente achatada en los polos. ¿Cómo despegan los cohetes en tales condiciones? Gradualmente, en varias etapas y no verticalmente.

La idea errónea más grande de nuestro tiempo es que los cohetes despegan verticalmente. No es así en absoluto. Tal esquema para entrar en órbita es posible, pero muy ineficiente. El combustible para cohetes se acaba muy rápido. A veces en menos de 10 minutos. Simplemente no hay suficiente combustible para tal despegue. Los cohetes modernos despegan verticalmente solo en la etapa inicial del vuelo. Luego, la automatización comienza a darle al cohete un ligero balanceo. Además, cuanto mayor sea la altitud de vuelo, más notable será el ángulo de balanceo del cohete espacial. Así, el apogeo y el perigeo de la órbita se forman de forma equilibrada. Así, se consigue la relación más cómoda entre eficiencia y consumo de combustible. La órbita está cerca de un círculo perfecto. Ella nunca será perfecta.

Como vuela un cohete
Como vuela un cohete

Si un cohete despega verticalmente, habrá un apogeo increíblemente grande. El combustible se agotará antes de que aparezca el perigeo. En otras palabras, el cohete no solo no entrará en órbita, sino que, debido a la f alta de combustible, volará en una parábola de regreso al planeta.

En el corazón de todo está el motor

Ningún cuerpo es capaz de moverse por sí mismo. Debe haber algo que le haga hacerlo. En este caso, es un motor cohete. Un cohete, despegando hacia el espacio, no pierde su capacidad de moverse. Para muchos esto es incomprensible, porque en el vacío la reacción de combustión es imposible. La respuesta es lo más simple posible: el principio de funcionamiento de un motor cohete es ligeramente diferente.

motor de cohete
motor de cohete

Entonces, el cohete vuela en el vacío. Sus tanques contienen dos componentes. Es un combustible y un comburente. Su mezcla asegura la ignición de la mezcla. Sin embargo, no es fuego lo que escapa de las boquillas, sino gas caliente. En este caso, no hay contradicción. Esta configuración funciona muy bien en el vacío.

Los motores de cohetes vienen en varios tipos. Estos son propelente líquido, sólido, iónico, electroreactivo y nuclear. Los primeros dos tipos se usan con mayor frecuencia, ya que pueden brindar la mayor tracción. Los líquidos se utilizan en cohetes espaciales, los propulsores sólidos, en misiles balísticos intercontinentales con carga nuclear. Electrojet y nuclear están diseñados para el movimiento más eficiente en el vacío, y es en ellos donde se deposita la máxima esperanza. Actualmente, no se utilizan fuera de los bancos de pruebas.

Sin embargo, Roscosmos recientemente hizo un pedido para el desarrollo de un remolcador orbital con un motor nuclear. Esto da motivos para esperar el desarrollo de la tecnología.

Un pequeño grupo de motores de maniobra orbital se destaca. Están diseñados para controlar la nave espacial. Sin embargo, no se utilizan en cohetes, sino ennaves espaciales No son suficientes para volar, pero sí para maniobrar.

Velocidad

Desafortunadamente, hoy en día la gente equipara los vuelos espaciales con unidades básicas de medida. ¿Qué tan rápido despega el cohete? Esta pregunta no es del todo correcta en relación con los vehículos de lanzamiento espacial. No importa qué tan rápido despeguen.

Hay bastantes misiles, y todos tienen velocidades diferentes. Los diseñados para poner astronautas en órbita vuelan más lento que los de carga. El hombre, a diferencia de la carga, está limitado por las sobrecargas. Los cohetes de carga, como el superpesado Falcon Heavy, despegan demasiado rápido.

Las unidades exactas de velocidad son difíciles de calcular. En primer lugar, porque dependen de la carga útil del vehículo de lanzamiento. Es bastante lógico que un vehículo de lanzamiento completamente cargado despegue mucho más lentamente que un vehículo de lanzamiento medio vacío. Sin embargo, existe un valor común que todos los cohetes se esfuerzan por alcanzar. Esto se llama velocidad espacial.

Existe la primera, segunda y, respectivamente, tercera velocidad espacial.

La primera es la velocidad necesaria, que te permitirá moverte en órbita y no caer sobre el planeta. Son 7,9 km por segundo.

Se necesita el segundo para salir de la órbita terrestre e ir a la órbita de otro cuerpo celeste.

El tercero permitirá que el dispositivo supere la gravedad del sistema solar y lo abandone. Actualmente, la Voyager 1 y la Voyager 2 vuelan a esta velocidad. Sin embargo, contrariamente a los informes de los medios, todavía no han salido de los límites del sistema solar. Condesde el punto de vista astronómico, tardarán al menos 30.000 años en llegar a la nube de Horta. La heliopausa no es el límite de un sistema estelar. Aquí es justo donde el viento solar choca con el medio entre sistemas.

Vuelo orbital SLS
Vuelo orbital SLS

Altura

¿A qué altura despega un cohete? Para el que necesites. Después de alcanzar el límite hipotético del espacio y la atmósfera, es incorrecto medir la distancia entre la nave y la superficie del planeta. Después de entrar en órbita, la nave se encuentra en un entorno diferente y la distancia se mide en unidades de distancia.

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