Ғарыштық жылдамдықтар
Кіріспе
Ғарыштық жылдамдықтар – бұл объектілердің жердің тартылыс күшінен шығып, орбиталарда немесе ғарыш кеңістігінде еркін қозғалу үшін қажетті жылдамдықтар. Бұл жылдамдықтар әртүрлі ғарыштық миссиялар үшін маңызды болып табылады, өйткені оларды асыра орындау немесе дұрыс есептеу ғарыштық зерттеулердің, ғарышқа ұшу мен кемелердің ғарышта жол тартуының негізі болып табылады.
Ғарыштық жылдамдықтар әртүрлі мақсаттарға байланысты анықталады және олардың бірнеше түрі болады. Ғарышқа ұшып шығу үшін қажетті жылдамдықтар мен оның әсері ғарыштың түрлі облыстарын зерттеуге мүмкіндік береді.
Ғарыштық жылдамдықтардың түрлері
Ғарыштық жылдамдықтар бірнеше түрге бөлінеді, олардың әрқайсысы ғарыштағы әртүрлі қозғалыс жағдайларын көрсетеді.
- Қашықтық жылдамдығы (первичная космическая скорость)
Бұл – объектінің Жердің тартылыс күшін жеңіп, жердің орбитасына шығу үшін қажетті жылдамдық. Қашықтық жылдамдығының шамасы шамамен 11,2 км/с. Бұл жылдамдыққа жеткен объект Жерді айнала орбитаға шығады және оны тартылыс күшінен шыққан соң белгілі бір уақытта қайтадан Жерге құлап түспейді. - Екінші ғарыштық жылдамдық (вторичная космическая скорость)
Бұл жылдамдық Жердің тартылыс күшінен толықтай арылып, Жерден мүлдем тыс ғарыш кеңістігіне ұшу үшін қажет. Екінші ғарыштық жылдамдық шамамен 16,7 км/с құрайды. Бұл жылдамдыққа жеткен объект Жерден тыс бағытқа қозғалып, ғарыштың терең аймақтарына кіреді. Жерден шыққан кез келген ғарыштық аппарат тек осы жылдамдықпен ғана жердің тартылысынан толық арылуы мүмкін. - Үшінші ғарыштық жылдамдық (третичная космическая скорость)
Үшінші ғарыштық жылдамдық – бұл планеталық жүйеден, яғни Жер жүйесінен шығу үшін қажетті жылдамдық. Бұл жылдамдық 25,3 км/с шамасында, бұл жылдамдықпен ғарыштық аппарат біздің Күн жүйесінен тыс ғарыш кеңістігіне шығады.
Ғарыштық жылдамдықтардың қолданылуы
Ғарыштық жылдамдықтар ғарыштық зерттеулер мен ғарышқа ұшу барысында маңызды рөл атқарады. Әрбір ғарыштық миссияның мақсаты мен ұзақтығына байланысты қажетті жылдамдықтарды есептеу маңызды. Қашықтық жылдамдығы мен екінші ғарыштық жылдамдық ұшақтардың Жердің орбитасына шығу үшін қажетті жылдамдықтары болып табылады. Ал үшінші ғарыштық жылдамдық ғарыштық аппараттардың Жер жүйесінен тыс бағыттарға ұшуын қамтамасыз етеді.
Қазіргі ғарыштық зерттеулерде ғарыштық жылдамдықтар әртүрлі мақсаттарда қолданылады, мысалы:
- Жер орбитасына ұшу: Жерді айнала орбитаға шығу үшін қашықтық жылдамдығы жеткілікті. Ол ғарыштық станциялар мен спутниктерді орбитаға шығаруға мүмкіндік береді.
- Магнитуде және зерттеуде: Ғарыш аппараттары планеталардың немесе басқа ғарыш денелерінің атмосферасын зерттеу үшін Жердің орбитасынан шығуы керек.
- Ғарышаралық ұшулар: Күн жүйесін зерттеу және басқа жұлдыздарға ұшу үшін үшінші ғарыштық жылдамдықтың қолданылуы маңызды.
Ғарыштық жылдамдықтарды есептеу
Ғарыштық жылдамдықтарды есептеу үшін негізінен механика және гравитация заңдары пайдаланылады. Жердің тартылыс күші мен объектінің қозғалысы арасындағы қатынасты түсіну үшін келесі формула қолданылады:
v = \sqrt{\dfrac{2GM}{r}}
мұндағы:
- — жылдамдық,
- — Гравитациялық тұрақты,
- — Жердің массасы,
- — объектінің Жерден қашықтығы.
Бұл формула объектінің Жердің тартылысынан шығу үшін қажетті жылдамдығын есептеуге мүмкіндік береді.
Қорытынды
Ғарыштық жылдамдықтар ғарышқа ұшу және ғарыш кеңістігінде зерттеу жұмыстарын жүргізу үшін маңызды параметрлер болып табылады. Әрбір ғарыштық миссияның жүзеге асырылуы осы жылдамдықтардың дұрыс есептелуіне тәуелді. Ғарыштық жылдамдықтардың анықталуы мен қолданылуы қазіргі заманғы ғарыштық зерттеулердің тиімділігін арттыруға және ғарышта жаңа жетістіктерге жетуге мүмкіндік береді. Сонымен қатар, ғарыштық жылдамдықтар ғылым мен технологияның дамуында үлкен маңызға ие болып отыр.