Qual è la terza velocità cosmica?

Nei calcoli relativi all'uscita nello spazio aperto oltre la Terra, appaiono concetti come la prima, la seconda e la terza velocità cosmica. Cosa significa? Esiste una sorta di formula della velocità cosmica per la quale è considerata? Tutto questo sarà considerato nel quadro di questo articolo.

Informazioni generali

L'orbita che il satellite della Terra avrà (alle sue dimensioni) nel momento in cui i motori sono spenti (o nel caso della formazione della Luna alla fine di questo processo in forza gravitazionale regole di interazione) dipende dalla direzione e dalla grandezza della velocità ottenuta dall'oggetto. Ora, se prendi un certo oggetto e lo lanci a una velocità relativamente bassa, cosa succederà? È vero, cadrà sulla Terra a causa dell'azione della gravità. Ma va notato che l'oggetto si muove sempre in un'orbita ellittica. Su piccola scala, questo non è evidente, ma lo è. Il centro dell'orbita è al centro della Terra. All'aumentare della velocità di un oggetto, la sua ellisse di movimento diventerà sempre più evidente. Quando viene raggiunto un certo valore, non sarà in grado di incontrare la superficie della Terra durante la caduta. Quindi l'oggetto ruoterà attorno al pianeta. Questa è la minima accelerazione di cui ha bisogno per andare in orbita. Il valore risultante sarà quindi chiamato la prima velocità cosmica. Ma non è lei che ci interessa, giusto?

A proposito di velocità cosmiche

Possono essere calcolati utilizzando determinate formule. In totale, si distinguono la prima, la seconda e la terza velocità cosmica. Con questo si intende il minimo necessario per eseguire una determinata azione. Sotto la prima velocità cosmica implica il compimento delle condizioni necessarie affinché l'oggetto diventi un satellite della Terra. Questo abbiamo già considerato. Per lasciare la sfera di gravità del pianeta, è necessario raggiungere la seconda velocità cosmica. Ma per sfuggire all'influenza gravitazionale del sistema solare, questo non è abbastanza. A questo scopo, dovrebbe essere sviluppata la terza velocità cosmica. Lei sarà al centro.

Come viene determinata la terza velocità cosmica?

Naturalmente, le sue dimensioni saranno diverse per i diversi oggetti dell'Universo. Considereremo la situazione con la Terra. Quindi, la terza velocità cosmica nel nostro caso è considerata come la velocità di un veicolo spaziale arbitrario, che ha raggiunto la sfera di influenza della gravità del pianeta (circa 930 mila chilometri) e si muove con una velocità parabolica rispetto al Sole. In questo caso, ciò significa guidare a una velocità di 42,1 km / s.

Ma non è tutto. Il fattore sole era considerato, ma c'è anche la Terra. Per quanto riguarda il nostro pianeta, l'oggetto deve spostarsi di almeno 12,33 km / s, la velocità consigliata è di 16,6 chilometri al secondo. Inoltre, l'entità della velocità richiesta può essere calcolata a causa delle formule per un modello omogeneo della Terra basato sul suo raggio (il cui valore è considerato pari a 6371 km). Secondo loro, la prima velocità cosmica è 7,91 km / s, la seconda è 11,186 km / s, e la terza è 16,67 km / s.

Il movimento più veloce

Quindi, la terza velocità cosmica è la grandezza del movimento, che mostra lo sforzo necessario per uscire dall'influenza di una particolare stella. Ha dei limiti? Si ritiene che la massima velocità cosmica sia una proprietà dei fotoni, che viaggiano un po 'più lentamente di 300 mila chilometri al secondo.

Ahimè, queste cifre sono disponibili per noi solo in opere fantastiche. Ora non c'è nemmeno il fatto che la velocità di un veicolo spaziale sia il doppio del minimo richiesto. Un esempio di questo è il progetto Voyager. Coinvolse due apparati letali, lanciati nel 1977. Il primo ha raggiunto il confine con il sistema solare nel 2004 e il secondo nel 2007. Inoltre, nella pratica, ci sono molti aspetti da considerare. Ad esempio, è teoricamente possibile volare su Giove in quattro mesi. Ma in pratica, la traiettoria non sarà semplice, a causa della quale il tempo trascorso cresce fino a diversi anni.

E cosa abbiamo adesso?

Ma abbastanza per parlare di quello che possiamo ottenere. Questa è una questione di ricerca per più di un decennio. Ahimè, la terza velocità cosmica nel prossimo futuro sarà tutta nostra. Ci sono un certo numero di diversi progetti progettati per rendere i viaggi spaziali più veloci e più divertenti, come i motori nucleari e ionici. Ma hanno un numero di aspetti sfavorevoli che non sono ancora stati eliminati, il che limita la portata del loro uso o non consente loro di essere applicati affatto. Quindi, la velocità della navicella su motori nucleari potrebbe raggiungere valori significativi con un basso consumo di carburante. Ma l'inquinamento da radiazioni e la potenziale instabilità (e, in caso di incidente, un vero e proprio disastro ecologico) mettono in discussione il loro uso. Se parliamo di uso, allora puoi menzionarlo motori a ioni sulla ISS. In questo caso, la velocità del veicolo spaziale in orbita, così come la sua traiettoria, sono governati da questi. Ma i motori ionici accelerano troppo lentamente, motivo per cui non vengono utilizzati per il lancio in orbita.

conclusione

La terza velocità cosmica non è male per esplorare il nostro sistema solare e i suoi dintorni (se ciò viene dato per diversi decenni). Ma chiaramente non è abbastanza per viaggiare liberamente e rapidamente nell'intero spazio che si apre ai nostri occhi. Si può presumere che in futuro verranno introdotte altre velocità cosmiche, ma quali valori rappresenteranno, resta solo da indovinare quale è un compito ingrato.