Что такое первая космическая скорость?
Для того чтобы преодолеть земное притяжение и вывести космический аппарат на орбиту, ракета должна разогнаться минимум до 8 километров в секунду. Эта скорость известна как первая космическая скорость. При достижении такой скорости аппарат перестает падать обратно на Землю и начинает двигаться по орбите вокруг планеты, превращаясь в искусственный спутник. Если же скорость окажется ниже, то аппарат непременно упадет на поверхность, поскольку его траектория пересечется с Землей.
Однако запуск ракет — это крайне энергоёмкий процесс. За считанные минуты двигатель может израсходовать количество топлива, равное содержимому целой железнодорожной цистерны. Для того чтобы ракета смогла развить нужный импульс, потребуются огромные запасы топлива, которые приходится брать с собой, ведь в космосе нет заправочных станций.
Топливные баки занимают много места и весят немало. После того как топливо в них заканчивается, баки начинают играть роль мертвого веса для ракеты. Чтобы облегчить аппарат и не тратить ресурсы на перевозку пустой емкости, инженеры придумали ступенчатую конструкцию ракеты. Она состоит из нескольких частей — ступеней, каждая из которых оснащена собственным двигателем и запасом топлива.
Первая ступень — самая массивная и мощная. Её задача — вывести ракету с земной поверхности и развить первоначальную скорость. После того как топливо в баке первой ступени исчерпан, она отстыковывается и падает обратно на Землю. Благодаря этому общая масса ракеты уменьшается, и оставшейся топлива требуется меньше для дальнейшего движения.
После отделения первой ступени включается двигатель второй ступени, которая меньше по размеру и запасу топлива, ведь она разгоняет уже неракету с поверхности, а аппарат, который находится на высоте. По мере расходования топлива эта ступень также отсоединяется, уступая место следующей — третьей, четвертой и так далее, в зависимости от конструкции ракеты.
Когда последняя ступень завершает свою работу, космический аппарат выходит на орбиту и может долгое время двигаться вокруг Земли, не затрачивая топлива, так как в космосе отсутствует сопротивление воздуха.
Такой принцип работы применяется в запуске как пилотируемых космических кораблей, так и автоматических межпланетных станций и спутников. Кстати, именно благодаря многоступенчатым ракетам человечество смогло отправить аппараты к другим планетам и даже вывести на орбиту телескоп Хаббл, который до сих пор помогает раскрывать тайны Вселенной.
Статья проверена экспертом, информация актуальна на Сентябрь 2026 года.
Список литературы
Показать
- Большая книга вопросов и ответов. Почемучка / А.А. Плешаков, Н.Н. Головко. - М.: АСТ, 2023. - 256 с.
- 1000 вопросов и ответов / Е.В. Голованова. - М.: АСТ-Пресс, 2022. - 320 с.
- Как? Почему? Зачем? / А. Запесочная, Е. Биненко. - М.: Росмэн, 2023. - 144 с.
- Открой для себя! - серия детских энциклопедий. - М.: Росмэн, 2022–2024.
- Почемучка. Всё обо всём на свете - серия развивающих книг для детей. - М.: Махаон, 2023.
- Школа Почемучки / О. Узорова, Е. Нефёдова. - М.: АСТ, 2023. - 192 с.
- Удивительный мир для любознательных / К. Манн, С. Пэйдж. - М.: АСТ, 2022. - 160 с.
- Энциклопедия для детей / под ред. М.Д. Аксёновой. - М.: АВАНТА+, 2023. - Т. 1–15.
- Энциклопедия юного натуралиста / В.Г. Дорохов. - М.: Махаон, 2022. - 224 с.
- Я познаю мир - детская энциклопедическая серия. - М.: АВАНТА+, 2023.
