Science >> Wetenschap >  >> Astronomie

Hoe komt een raket van de grond en wat houdt de satelliet in een baan om de aarde?

Raketten komen van de grond door de zwaartekracht te overwinnen met een krachtige stuwkracht en vervolgens over te gaan naar een orbitale beweging. Hier is een stap-voor-stap uitleg:

1. Stuwkracht genereren:Raketten genereren stuwkracht door gassen met hoge snelheid uit hun straalpijpen te verdrijven. Deze uitdrijving creëert een actie-reactiekracht, die de raket in de tegenovergestelde richting duwt volgens de Derde Bewegingswet van Newton.

2. Het overwinnen van de zwaartekracht:De eerste fase van een raketlancering omvat het genereren van voldoende stuwkracht om de zwaartekracht te overwinnen. De krachtige motoren van de raket ontsteken en produceren een enorme hoeveelheid stuwkracht, waardoor de raket omhoog wordt gestuwd.

3. Staging:Raketten gebruiken vaak meerdere fasen, elk met zijn eigen set motoren. Als de motoren in de lagere fase doorbranden en leeg raken, worden ze weggegooid, waardoor het totale gewicht afneemt en de efficiëntie toeneemt. Hierdoor kan de raket doorgaan met minder gewicht en brandstofvereisten.

4. Overgang naar orbitale beweging:Nadat de raket de zwaartekracht heeft overwonnen, moet hij een orbitale snelheid bereiken om in de ruimte te blijven. De baansnelheid is de snelheid die een object nodig heeft om een ​​stabiele baan rond een groter lichaam, zoals de aarde, te behouden. Raketten bereiken deze snelheid door een combinatie van stuwkracht, zwaartekrachtondersteuning en trajectaanpassingen.

Laten we nu eens kijken hoe satellieten in een baan om de aarde blijven:

1. Orbitale mechanica:Satellieten blijven in een baan om de aarde vanwege de principes van de orbitale mechanica. Een object in een baan om de aarde valt voortdurend in de richting van het primaire lichaam (in dit geval de aarde), maar het voorwaartse momentum houdt het in een voortdurende staat van vrije val rond de planeet.

2. Krachtenevenwicht:Satellieten handhaven een evenwicht tussen zwaartekracht en middelpuntvliedende kracht. De zwaartekracht trekt de satelliet naar de aarde, terwijl de baansnelheid van de satelliet ervoor zorgt dat deze naar buiten beweegt. Deze tegengestelde krachten resulteren in een stabiele elliptische of cirkelvormige baan.

3. Centrifugale kracht:Terwijl een satelliet in een baan om de aarde beweegt, creëert zijn lineaire beweging centrifugale kracht die de aantrekkingskracht van de zwaartekracht tegengaat. Deze middelpuntvliedende kracht verhindert dat de satelliet rechtstreeks de aarde in draait.

4. Verstoringen:banen in de echte wereld zijn niet perfect stabiel vanwege verschillende externe invloeden, zoals atmosferische weerstand en zwaartekrachtafwijkingen. Satellieten vereisen af ​​en toe aanpassingen aan hun banen, ook wel orbitale manoeuvres genoemd, om hun trajecten te corrigeren en de gewenste orbitale parameters te behouden.

Samenvattend bereiken raketten het opstijgen door krachtige stuwkracht te genereren om de zwaartekracht te overwinnen, terwijl satellieten in een baan om de aarde blijven dankzij orbitale mechanica, waardoor de zwaartekracht en de middelpuntvliedende kracht in evenwicht worden gebracht. Geavanceerde voortstuwingssystemen en nauwkeurige baanberekeningen zorgen ervoor dat ruimtevoertuigen hun bestemming kunnen bereiken en hun posities in een baan om de aarde kunnen behouden.