Néhány barátunk, akik a Virgin Bay Beach-i Virginia Beach-i Back Bay Csillagászati ​​Klub tagjai, gyakran hallják a kérdést: "Miért nem repülhet csak egy repülőgép az űrben? Miért van szükségünk rakétákra?"

miért

Nos, a levegő általában nem tűnik igazán valóságos anyagnak, például víznek, fának vagy fémnek. De amikor a szél olyan erősen fúj, hogy megdönthet, a levegő tagadhatatlanul valóságosnak tűnik. Ha belegondolunk, kezdhetjük megérteni, mennyire szükséges ez a koncepció a repülőgépek üzemeltetéséhez.

A repülőgépek képesek repülni, mert a szárnyaik alatt mozgó levegő elég erős ahhoz, hogy a felszínen tartsa őket. Ha levághatna egy szeletet egy repülőgép szárnyából, láthatja, hogy elöl kerek, felül ívelt, hátul hegyes és alul lapos. Amint a repülőgép motorjai előre tolják a szárnyat, a levegő a szárny felett és alatt mozog. Mivel a szárny teteje ívelt és az alja lapos, a tetején áthaladó levegőnek valamivel többet kell haladnia, mint az alatta haladó levegő. A tetején lévő levegőmolekulák ennélfogva valamivel nagyobb távolságra vannak elválasztva, így a tetején levő levegő kissé vékonyabbá válik, a szárny tetején lévő nyomás pedig valamivel kisebb, mint a tetején levő nyomás. És akkor mi történik? A szárnyat a szárny alatt lévő levegő tolja fel.

A nagy utasszállító repülőgépek nem repülhetnek sokkal nagyobb magasságban, mint 12 kilométer (7,5 mérföld). E magasság felett a levegő túl vékony ahhoz, hogy elegendő emelést biztosítson. Néhány különleges és nagyon gyors repülőgép ennek a magasságnak a kétszerese is képes repülni, annak ellenére, hogy a levegő csak körülbelül 1/50 olyan sűrű, mint a Föld felszínén. És egy nagyon lassú, Helios nevű különleges repülőgép repült több mint 96 000 lábon, ami sokkal magasabb, mint bármely más gép magassága. 96 000 láb magasságában a levegő csak 1/100 olyan sűrű, mint a tengerszintnél. A levegő egyre ritkább, minél magasabbra megy, amíg szinte nem marad levegő. Más szavakkal, gyakorlatilag ott van egy űr.

A Föld körül keringő legrövidebb űrhajó is körülbelül 200 kilométer (125 mérföld) van a Föld felszíne felett, jóval magasabb, mint a sűrű levegő, amelyet megszoktunk. A Föld körül keringő műholdak többsége azonban sokkal nagyobb magasságban van, hogy végezhesse munkáját. Ezen munkák egy része magában foglalja a telefon- és TV-jelek továbbítását a Föld egyik részéből a másikba, a Föld éghajlatának és a hosszú távú éghajlatváltozások megfigyelésének, a Föld változó felszínének fényképezését és a Föld szennyezésének tanulmányozását.

Ahhoz, hogy egy űrhajó a Föld legalacsonyabb pályájára is eljusson, rakéta használatára van szükség. Tehát miben különbözik egy rakéta egy repülőgéptől?

Ahhoz, hogy egy űrhajó a Föld legalacsonyabb pályájára is eljusson, rakéta használatára van szükség. Tehát miben különbözik egy rakéta egy repülőgéptől?

A rakéták nem függenek a levegőtől, még az üzemanyag elégetéséhez sem. A rakéták kihasználják a természet három alapvető törvényének kettőjét, amelyeket a nagy tudós, Isaac Newton fedezett fel a 17. század végén. Ezen törvények egyike, amelyet Newton harmadik törvényének neveznek, azt mondja, hogy minden cselekedethez egyenlő reakció és ellentétes. Ez a törvény elmagyarázza, mi történik, amikor felrobbant egy lufit, majd csomó kötése nélkül elengedi. A levegőt kiszorítják a léggömb szájából, és ez ellenkező irányba nyomja a léggömböt. Ez a törvény azt is megmondja nekünk, hogy egy erőteljes rakéta felépítéséhez nagy mennyiségű anyagot kell nagy sebességgel kidobnunk az ellenkező irányba, mint azt szeretnénk, hogy a rakéta haladjon. A rakétamotor-tervezés pontosan ezt éri el. A legtöbb rakéta a rakétaüzemanyag elégetésével előállított nagy sebességű kipufogógázokat használja felfelé és távolabb a Föld felszínétől.

Mint minden más, ami ég, a rakéta üzemanyaga sem éghet oxigén nélkül. Tehát hogyan ég a rakéta üzemanyaga az űr vákuumában? A rakéta a saját oxigénjét tartályokban hordozza, és közvetlenül az elégetése előtt összekeveri az üzemanyaggal.

A rakéták nemcsak lehetővé teszik az űrkutatást, de lehetővé teszik számunkra, hogy saját bolygónkat olyan módon fedezzük fel, amelyet soha nem is tudtunk volna megtenni, még repülőgépről sem.