Poukisa yon orbit se yon tonbe

Tout astronaut ou janm wè flote nan estasyon an espas se fayit. Se konsa se estasyon an, epi se konsa se Lune a. Pa gen okenn nan yo ki “soti nan gravite”. Yo ap tonbe sou tè a, ankò ak ankò, epi pa janm frape li.

Yon orbit se yon ti kras plis pase yon tonbe ki pa janm fini.

Gade

Yon boul ki tonbe nan yon lòt boul, li kache anba tè a. Li pi gwo pase li, epi li gen yon fòm ki pi long. Men, si nou panse ke li te tonbe yon mèt, lè sa a tè a anba l ap koube tou pa yon mèt. Li toujou ap tonbe. Li pa janm vin pi pre.

Sou tè a sa rive nan yon vitès ki sou 7.8 km/s prèske bò sifas la (28,000 km/h). Pa gen anyen sou tè a ka deplase konsa vit paske lè a ta anpeche li, se poutèt sa nou ale pi wo pase lè a premye. Sa se tout sa yon rocket fè: li leve yon veso espasyal anwo atmosfè a epi Lè sa a, li pouse l sideways, trè difisil.

• Pi lent ke vitès orbital: wout la koube nan tè a.
• Vitès orbital egzakteman: yon cercle.
• Pi vit: yon ellips, swaye soti ak tounen.
• Pi vit ke escape speed (sou 11 km / s soti nan orbit ki ba): wout la louvri ak pa janm tounen.

Konbyen fòs gravite ki genyen nan wotè Stasyon Espacial Entènasyonal la, konpare ak tè a?

90% nan popilasyon an se Afriken. Astronauts flote pa paske gravite a se pa gen, men paske yo ak estasyon an ap tonbe ansanm.

Nan yon espas ki gen tout bagay nan menm pozisyon, pa gen okenn bagay ki ka deplase. Se poutèt sa astronauts flote. Ajans espasyal yo rele li mikrogravite.

Konnen

Nan zòn ki pi pre tè a, gravite tire ak yon aksidantèl g = GM/r². Move nan yon cercle de lajè r a vitès v bezwen yon tiraj nan direksyon pou sant la nan v²/r. Yon orbit se kote gravite bay egzakteman sa a tire:

v²/r = GM/r²  →  v = √(GM / r)

Pou yon gwosè tè = 398,600 km³/s² ak r = 6,371 + 200 = 6,571 km, v ≈ 7.79 km/s. Nan wotè nan 600 km montan enkwayab Newton nan fim nan, r = 6978 km ak v = 7.56 km / s.

Tan pou yon vire se sa ki annapre yo: T = 2πr / v, sou 88 minit a 200 km. Orbit ki pi wo yo pi lent ak pi long: Lune, 384.400 km deyò, pran 27.3 jou.

Mèt

Lanse orizontalman nan yon lajè r₀ ak vitès v e wout la se yon seksyon konik ak sant tè a nan yon fokal. Enèji pou chak kilogram,

ε = v²/2 − μ/r₀,

Deside fòm: ε < 0 is an ellipse (including the circle and the paths that hit the ground, which are ellipses interrupted by the surface), ε = 0 a parabola, ε > 0 yon ipèrbòl. Si ε = 0, vitès echapman an se v_esc = √(2μ/r₀), egzakteman √2 fwa vitès ki ap koule a nan menm wotè.

Yon lansman orizontal toujou mete pwen lansman nan yon pozisyon apsis: pwen ki pi wo nan orbit la si v se anba vitès ki ap vire a, pi ba a si li anwo. Se poutèt sa, boul ki pi lent nan fim lan tonbe lwen soti nan mòn lan, ak sa yo ki pi vit yo rive tounen nan li soti anba a.