Орбита эмне үчүн түшүп калуу

Сиз космостук станцияда сүзүп жүргөн ар бир астронавтты түшүп бараткан деп билесиз. Ал эми Айдын айлануусуна караганда, Күндүн айлануусу тез. Алардын бири да «гравитациядан жогору» эмес. Алар жер үстүндө айланышат, бирок эч качан жерге тийишпейт.

Орбита - бул эч качан бүтпөгөн түшүп кетүү.

Көрүнүш

Топту бир жагына таштаңыз, ал жерге кулап түшөт. Аны катуу таштасаң, ал алыска түшүп калат. Эми аны бир метрге чейин түшүп, анын астындагы жер да бир метрге ылдый бурулуп кеткендей кылып катуу таштаганыңызга ишениңиз. Ал дагы эле түшүп жатат. Ал эч качан жакыныраак болбойт.

Жерде бул болжол менен 7,8 км/с Жердин бетине жакын (28,000 км/саат). Жер бетиндеги эч нерсе ушунчалык тез кыймылдабайт, анткени аба аны токтотот, ошондуктан биз алгач абанын үстүнө чыгабыз. Бул ракетанын бардыгы: ал космостук аппаратты атмосферанын үстүнө көтөрүп, андан кийин аны жакка ыргытат, абдан катуу.

• Орбиталык ылдамдыктан ылдый: жол жерди бурат.
• Орбиталык ылдамдыгы:
• Жылдам: эллипс, сыртка жана артка бурулуп.
• эскаватордук ылдамдыгынан тез (11 км/с чейин төмөнкү орбитадан): жол ачылат жана эч качан кайтып келбейт.

Эң алгач ойлоп көрүңүз: Жер менен салыштырганда, Эл аралык космостук станциянын бийиктигинде гравитация канчалык күчтүү?

90%ы - кыргыздар. Астронавттар гравитация жок болгондуктан эмес, алар менен станциянын бири-бирине тийишип жаткандыктан кыймылдашат.

Кыймылсыз космостук аппараттын ичиндеги бардык нерселер бирдей ылдамдыкта бири-бирине кулап түшөт, ошондуктан эч нерсе башка нерсеге басым жасабайт. Астрономдор бул үчүн эле кыймылдашат. Космостук агенттиктер аны микрогравитация деп аташат.

_Уккандай бол

Жердин айланасында гравитациялык күчтөр g = GM/r² ылдамдыгы менен тартылат. Радиусу r болгон айланада v ылдамдыгы менен кыймылдоо үчүн v²/r борборуна карай тартылуу керек. Орбита - бул гравитациянын дал ушул түрткү берген жери:

v²/r = GM/r²  →  v = √(GM / r)

Жердин ГМ = 398,600 км³/с² жана r = 6,371 + 200 = 6,571 км, v ≈ 7.79 км/с. Фильмдеги Ньютондун 600 км бийиктиктеги оймо-чиймелүү тоосунун бийиктигинде r = 6978 км жана v = 7,56 км/с.

Бир айлануунун убактысы төмөнкүдөй: T = 2πr / v, болжол менен 88 мүнөт 200 км. Орбита бийиктиги 384,400 км болгон Айдын бир айлануусуна 27,3 күн кетет.

_Мастер

Горизонталдык багытта радиусу r₀ менен ылдамдыгы v менен жана Жердин борбору бир фокуста болгон конус түрүндө жүргүзүү. Энергия бир килограммга,

ε = v²/2 − μ/r₀,

формасын аныктайт: 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 гипербола. Эгер ε = 0 болсо, анда кутулуу ылдамдыгы v_esc = √(2μ/r₀), бул дал ошол бийиктикте айланма ылдамдыгынын √2 эсеси.

Горизонталдык учуруу ар дайым учуруу пунктун апсиде жайгаштырат: эгерде v айланма ылдамдыгынан төмөн болсо, анда орбитанын эң бийик жери, эгерде жогору болсо, анда эң төмөнкү жери. Бул жерден биздин каарманыбыздын өмүр баяны, анын чыгармачылыгы жана чыгармачылыктагы жолу тууралуу кененирээк маалымат алууга болот.