La prima velocità cosmica - l'inizio del percorso verso l'Universo

In cattività di gravità

La terra è la casa dell'umanità, la sua culla. Ma era stata la sua cella di prigione fino a poco tempo fa. La forza che ha formato il suo aspetto - la forza di gravità ha tenuto una persona sul pianeta e non gli ha dato l'opportunità di andare nei mondi che brillavano sopra la sua testa. Fino a poco tempo fa, la prima velocità cosmica era irraggiungibile per lui.

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Se lanci con forza una pietra, allora la sua velocità non sarà sufficiente a vincere la gravità della terra, e alla fine la attirerà a se stessa. Tuttavia, più una pietra immaginaria viene lanciata, maggiore sarà la sua velocità e più equilibrerà la forza di gravità. Alla fine, arriverà il momento in cui la pietra comincerà a cadere, per così dire, all'infinito sulla Terra - raggiungeranno la prima velocità cosmica. Questo può essere spiegato se si allega un carico sulla fune e si svolga attorno alla circonferenza. La corda svolgerà il ruolo di gravità, mantenendo il carico da un movimento rettilineo e uniforme e costringendolo invece a muoversi in un cerchio con il centro nella mano che tiene la corda.

In una caduta senza fine

Poiché i corpi celesti hanno massa e densità diverse, la prima velocità cosmica sulla superficie di ciascuna di esse sarà diversa. È semplicemente calcolato come radice quadrata fabbrica accelerazione gravitazionale nel raggio del corpo celeste. Per la Terra, la velocità minima dell'inizio del movimento del corpo in orbita attorno ad essa sulla superficie terrestre è di 7,9 km / s. Maggiore è l'altezza sopra la Terra, più bassa è questa velocità. Con una caduta infinita, il peso del corpo e tutti gli oggetti su o in esso sono pari a zero; dicono che c'è uno stato di assenza di peso. Allo stesso tempo, tuttavia, la massa degli oggetti rimane invariata.

Rilascio di razzi

Fino alla metà degli anni '50 del XX secolo, né la forza muscolare dell'uomo, né l'energia degli animali, il vapore o un motore a combustione interna potevano accelerare l'apparato da loro spostato a una velocità appropriata. Tuttavia, alla fine del 19 ° secolo, l'inventore russo e scienziato autodidatta Konstantin Tsiolkovsky dimostrò matematicamente che la prima velocità di volo orbitale cosmica può essere raggiunta aerei, usando per propulsione a getto spinta, cioè razzo. Più è potente il suo motore, migliore è il carburante e più leggero è il design, maggiore è la velocità che può essere raggiunta.

Nello spazio vicino ...

Per la prima volta nella storia dell'umanità, la prima velocità cosmica è stata comunicata al satellite più semplice da un missile balistico intercontinentale R-7, creato nell'URSS. Il giorno del lancio del primo satellite - 4 ottobre 1957 - è considerato il primo giorno dell'era cosmica dell'umanità. Ad oggi, più di 10.000 veicoli spaziali operativi e non operativi, stadi di razzi, assiemi e parti, così come detriti spaziali sono in orbita terrestre. Il peso del satellite più piccolo raggiunge a malapena 10 kg, il peso del più grande - la Stazione Spaziale Internazionale - supera le 417 tonnellate.

... e nello spazio

Se la velocità orbitale viene aumentata fino a quando l'ellisse chiusa dell'orbita vicina alla Terra diventa una parabola o un'iperbole in relazione alla Terra, la navicella acquisirà una seconda velocità cosmica, identica a quella con cui i pianeti e gli altri corpi celesti si muovono attorno al Sole. In questo caso, l'astronave andrà all'orbita di un satellite artificiale del Sole. Un ulteriore aumento della velocità supererà l'attrazione gravitazionale della nostra stella, e l'astronave, acquisendo la terza velocità cosmica, partirà per un viaggio interstellare, girando attorno al centro della nostra galassia della Via Lattea.