 |
Jeszcze o prędkościach kosmicznych.
Ten wątek jest przedawniony
Działy Forum » Nauka
| Napisano | Autor | Tytuł | | 05-02-2013 17:05 | oberon60 (2 punktów) | Jeszcze o prędkościach kosmicznych.
 1 na 1 | Przeglądając stare wątki, znalazłem tam przedawniony temat pt. "Start z Księżyca" ( www.racjonalista.pl/forum.php/p,146/s,502759). Ponieważ temat jest ciekawy, postanowiłem dorzucić swoje trzy grosze i uściślić pewne sprawy. A propos startu rakiety z Księżyca, padło tam pytanie wsx666: > Jaka prędkość jest potrzebna do ucieczki z księżyca a jaka z ziemi ?i odpowiedź: > przy podróży z Księżyca do modułu orbitującego wokół Księżyca wystarczy ok 1,7 km/sek.Otóż, to nie jest ścisłe. Prędkość może być dowolna. Żartobliwie rzecz ujmując, zależy to od tego, z jaką prędkością lubisz podróżować, albo na ile Ci technika pozwala. Pionowy start rakiety kosmicznej nie ma nic wspólnego z prędkościami kosmicznymi. Ziemię (Księżyc) możemy opuszczać z dowolną prędkością. Zresztą, każdy z nas widzial w swoim życiu setki razy startujące z Ziemi rakiety, które z pewnością nie miały 7 km/s (czy 11, jak kto woli). Warunkiem lotu w Kosmos jest bowiem tylko to, by siła ciągu rakiety przekraczała siłę przyciągania grawitacyjnego planety. I tylko tyle. Oznacza to, że w zasadzie do lotów kosmicznych wogóle nie musimy osiągać prędkości ucieczek (chyba, że rakiety startowałyby poziomo). Skąd więc to całe zamieszanie z prędkościami kosmicznymi? Otóż wynika ono ze stosowania szczególnej techniki lotów kosmicznych opartych na tzw. orbitach parkingowych, a stosowanych w celu oszczędzenia paliwa. W zasadzie, to moglibyśmy wystartować z Księżyca z prędkością piechura a nastepnie spokojnie, z tą spacerową prędkością zmierzać ku Ziemi. Sęk w tym jednak, że wymagałoby to przez ok. 1/6 drogi powrotnej nieustannej pracy silników rakiety by przemóc przyciąganie Księżyca (bo potem przewagę weźmie przyciąganie Ziemi). A to z kolei wymagałoby ogromnych ilości paliwa i przy dzisiejszej technice jest praktycznie niewykonalne. Dlatego też w technice lotów kosmicznych stosuje się dziś orbity parkingowe. Startujemy z planety (z dowolną prędkością) i umieszczamy pojazd na jej orbicie nadając tam mu prędkość taką, by droga spadania ku Ziemi równoważona była ruchem postępowym po stycznej, czyli by krążył bez stosowania aktywnego napędu. Możemy wówczas krążyć dookoła planety dowolnie długo. I by teraz wyruszyć w Kosmos, wystarczy rozpędzić nasz pojazd do prędkości ucieczki (a prędkość ta zależeć będzie oczywiście od wysokości orbity i masy planety). Do tego wystarcza włączenie silników rakietowych na kilka minut, po czym silniki zostają wyłączone, a my siłą bezwładności mkniemy w przestrzeń kosmiczną. Silniki służą nam już teraz wyłącznie do korekcji trajektorii. Bardzo prosta technika, ale oszczędna i skuteczna. Chciałbym tu jeszcze raz podkreślić, że stosowanie prędkości ucieczki wynika wyłącznie z wybranej techniki lotu, a nie z jakiś praw fizyki, które zabraniałyby nam opuszczać ciało niebieskie z dowolnie małymi prędkościami. |
Autor wątku ma uprawnienia do usuwania wypowiedzi, jeżeli łamią regulamin Forum lub znacznie odbiegają od tematu.
 4 na 4 big_zyd (37761 punktów)
(zablokowany) | >> Jaka prędkość jest potrzebna do ucieczki z księżyca a jaka z ziemi ?
>i odpowiedź:
>> przy podróży z Księżyca do modułu orbitującego wokół Księżyca wystarczy ok 1,7 km/sek.
>Otóż, to nie jest ścisłe. Prędkość może być dowolna. Żartobliwie rzecz ujmując, zależy to od tego, z
>jaką prędkością lubisz podróżować, albo na ile Ci technika pozwala.
>Pionowy start rakiety kosmicznej nie ma nic wspólnego z prędkościami kosmicznymi. Ziemię (Księżyc)
>możemy opuszczać z dowolną prędkością.
To się zgadza. Ja np. kiedyś podskoczyłem i opuściłem Ziemię w ten sposób. Ale na niedługo.
Kiedy się uśmiecham, boli mnie twarz. (dr Frank-N-Furter)
|
|
1 na 1 | TyDraniu (6569 punktów) | > Żartobliwie rzecz ujmując, zależy to od tego, z jaką prędkością lubisz podróżować, albo na ile Ci technika pozwala.Mniej żartobliwie: nie można myśleć o misjach kosmicznych (nawet na naszym amatorskim poziomie) bez odniesienia do mocy i ilości paliwa. Nazwałbym to "zagadnieniem ekonomii budżetu delta v". Dzisiejsza technologia narzuca jednak potrzebę oszczędzania paliwa, stąd orbity parkingowe, prędkości kosmiczne, punkty L1-6 i podróże z peryhelium jednej planety do aphelium drugiej.
|
|
 | Jan Werbiński (11380 punktów)
(zablokowany) | >Mniej żartobliwie: nie można myśleć o misjach kosmicznych (nawet na naszym amatorskim poziomie) bez odniesienia do mocy i ilości paliwa. Nazwałbym to "zagadnieniem ekonomii budżetu delta v". Dzisiejsza technologia narzuca jednak
Przynajmniej do czasu ukończenia budowy kosmicznej windy.
|
|
| | HCNOPS (278 punktów) | >Mniej żartobliwie: nie można myśleć o misjach kosmicznych (nawet na naszym amatorskim poziomie) bez odniesienia do mocy i ilości paliwa.
Nie mniej jednak pamiętajmy o pomyśle silnika opartego o kontrolowane eksplozje jądrowe, który ma pozwolić osiągnąć 10% prędkości światła i tym samym pozwolić nam na "taksówkarskie" poruszanie się po Układzie Słonecznym i na bardziej ekspedycyjne misje poza nasz układ.
|
|
1 na 1 | Ebvalaim (2787 punktów) | Jako ciekawostkę w temacie dodam, że to nie działa w przypadku czarnej dziury i startowania spod horyzontu zdarzeń.
Możnaby pomyśleć, że ok, prędkość ucieczki jest co prawda w tym przypadku większa od prędkości światła i nie da się jej osiągnąć, ale przecież właśnie powiedzieliśmy sobie, że jej nie potrzebujemy, aby wystartować z jakiegoś ciała. No ale niestety, tutaj to nie działa, z wnętrza czarnej dziury się tą techniką nie da wylecieć - co ma związek z tym, że już na horyzoncie do zrównoważenia grawitacji potrzebna byłaby nieskończona siła ciągu silników.
|
|
| Jan Werbiński (11380 punktów)
(zablokowany) | > tym, że już na horyzoncie do zrównoważenia grawitacji potrzebna byłaby nieskończona siła ciągu silników.
A gdyby podczepić hol z niezwykle wytrzymałej liny, którego drugi koniec przywiązać do odważnika wiekszego, niż masa statku, który będzie pod horyzontem zdarzeń drugiej czarnej dziury, która się oddala od tej pierwszej?
|
|
| | | Ebvalaim (2787 punktów) | > A gdyby podczepić hol z niezwykle wytrzymałej liny, którego drugi koniec przywiązać do odważnika wiekszego, niż masa statku, który będzie pod horyzontem zdarzeń drugiej czarnej dziury, która się oddala od tej pierwszej?> To lina pęknie  Tutaj po prostu nie ma opcji, żeby jakakolwiek lina, realistyczna czy nie, wytrzymała. Wytrzymująca lina łamałaby wszelkie możliwe prawa teorii względności.
|
|
| | | Jan Werbiński (11380 punktów)
(zablokowany) | > >A gdyby podczepić hol z niezwykle wytrzymałej liny, którego drugi koniec przywiązać do odważnika wiekszego, niż masa statku, który będzie pod horyzontem zdarzeń drugiej czarnej dziury, która się oddala od tej pierwszej?> >> To lina pęknie Tutaj po prostu nie ma opcji, żeby jakakolwiek lina, realistyczna czy nie, wytrzymała. Wytrzymująca lina łamałaby wszelkie możliwe prawa teorii względności.To znaczy, że grawitacja pod horyzontem zawsze będzie silniejsza niż wiązania między cząsteczkami? A gdyby tak w naszą dziurę ze statkiem rzucić inną, dużo większą czarną dziurę tak, aby mijając się ich horyzonty nachodziły na siebie? Czy będący tuż pod powierzchnią horyzontu zdarzeń statek w momencie kiedy dziury będą się z ogromną prędkością mijać znajdzie się jednocześnie pod horyzontem zdarzeń drugiej dziury? Wtedy można by go uratować przed tą pierwszą i wessać do drugiej? Trochę się już pogubiłem. 
|
|
| | | | 1 na 1 | Ebvalaim (2787 punktów) | > To znaczy, że grawitacja pod horyzontem zawsze będzie silniejsza niż wiązania między cząsteczkami?Poniekąd. Trochę trudno to precyzyjnie opisać, ale z grubsza chodzi o to, że pod horyzontem już nie da się nie spadać. Jeżeli jeden koniec liny jest pod horyzontem jednej dziury, a drugi - drugiej, i do tego te czarne dziury oddalają się od siebie, to również końce liny są zmuszone do oddalania się od siebie, a to w końcu zerwie każdą linę. > A gdyby tak w naszą dziurę ze statkiem rzucić inną, dużo większą czarną dziurę tak, aby mijając się ich horyzonty nachodziły na siebie? Czy będący tuż pod powierzchnią horyzontu zdarzeń statek w momencie kiedy dziury będą się z ogromną prędkością mijać znajdzie się jednocześnie pod horyzontem zdarzeń drugiej dziury? Wtedy można by go uratować przed tą pierwszą i wessać do drugiej? Trochę się już pogubiłem. Na to już nie jestem w stanie odpowiedzieć Nie mam w ogóle pojęcia, jak wygląda zbliżenie się dwóch czarnych dziur, zdziwiłbym się też, gdyby ktokolwiek kiedykolwiek to policzył inaczej niż numerycznie (o ile w ogóle ktoś to policzył) - rozwiązywanie równań Einsteina jest niemal niewykonalne bez jakichś symetrii, a tu symetrii za bardzo nie ma. Podejrzewam jednak, że nie byłoby jakichś dwóch przecinających się horyzontów, tylko jakiś jeden, być może o dziwnym kształcie. Prawdopodobnie też "zahaczenie" o siebie horyzontów byłoby równoważne z połączeniem się czarnych dziur. Do tego jeszcze dochodzi problem, że na zewnątrz nie istnieje moment, w którym statek jest tuż pod horyzontem - dla obserwatora z zewnątrz statek nigdy nie wpadnie pod horyzont, zajęłoby mu to nieskończenie wiele czasu. To tylko dla obserwatora na statku czas spadania jest skończony (i, dla czarnych dziur przeciętnej wielkości, raczej krótki, rzędu ułamków sekundy).
|
|
| AMI1 (230 punktów) | >Chciałbym tu jeszcze raz podkreślić, że stosowanie prędkości ucieczki wynika wyłącznie z wybranej
>techniki lotu,
Teoretycznie wyznaczane "prędkości ucieczki" to prędkości nabywane przez obiekt w nieskończenie krótkim czasie. Przybliżeniem jest tu wystrzelenie z lufy armatniej. Jeżeli rozpędzanie trwa dłużej, traci się część energii (paliwa).
Przykładem może tu byc silnik, którego ciąg nie pozwala na pokonanie grawitacji i który w taki sposób wypali całe paliwo nie ruszając z miejsca.
|
|
Aby pisać w tym wątku, musisz się zalogować
Zaloguj przez OpenID..
Jeżeli nie jesteś zarejestrowany/a - załóż konto..
Szukaj na Forum Przewodnik Regulamin i instrukcja obsługi Forum Kolegium Moderatorów
|
 |
|
