Raketilla liikkuminen avaruudessa

Seuraa 
Viestejä45973
Liittynyt3.9.2015

Erittäin tyhmä kysymys: Miten raketilla voidaan liikkua avaruudessa moottoreiden avulla?

Siis avaruushan on melkeinpä tyhjiö. Vain muutamia atomeja neliösenttiä kohti vetyä tai muuta ainetta. Raketilla liikkuminenhan perustuu siihen, että polttoaineen kemiallinen energia muutetaan paine- ja lämpöenergiaksi, joka työntää rakettia eteenpäin. Mutta miten tämä muka onnistuu lähes tyhjiössä, kun ei ole ilmaa mitä kuumentaa?

Sivut

Kommentit (128)

Vierailija

Kuvittele itsesi helposti liikkuvalle alustalle mukanasi säkki kiviä. Rupeat heittelemään niitä niin pirusti johonkin suuntaa, niin alat samalla liikkua vastakkaiseen suuntaan. Raketissa on mukana kaikki palamiseen tarvittavat aineet, hapetin ja polttoaine, jolloin polttamalla saadaan painevaikutus ja polttoaineeen palokaasut kiihtymään ja antamaan raketille vastakkaissuuntaisen voiman. Lentokoneissa käytettävät suihkuturbiinit taas pääasiassa kiihdyttävät ilmasta imettyä ilmaa ja niitä ei voi käyttää avaruudessa.

Herra Tohtori
Seuraa 
Viestejä2613
Liittynyt18.3.2005

Tarkemmin sanottuna palamisessa vapautuva energia muunnetaan raketin persiistä purkautuvien palokaasujen liike-energiaksi.

Raketti itse saa saman liikemäärän eteenpäin kuin mitä se antaa taaksepäin suuntaamalleen ajoainesuihkulle. Ympäristöllä ei ole raketin toiminnan kannalta merkitystä - paitsi että liian suuressa paineessa raketti ei kykene toimimaan. Rakettien toiminta on optimaalisinta tyhjössä.

Capito tutto, perchè sono uno
Persona molto, molto intelligente...

-Quidquid latine dictum sit, altum viditur.

If you stare too long into the Screen, the Screen looks back at you.

Vierailija

Ei raketin tarvitse ilmaa kuumentaa liikkuakseen. Polttoaineen varsin raivokkaasta palamisesta syntyvät palokaasut ne rakettia työntävät, eikä niillä ole mitään tekemistä ilman kanssa. Raketti ikään kuin "puhaltaa" pakokaasuja taakseen koko ajan suurella nopeudella.

Vierailija

Eli siis jos raketti on lastattu kivillä ja moottorit lakkaavat toimimasta, saadaan raketti liikkeeseen nakkomalla kiviä peräluukusta avaruuteen?

Vierailija

mikeliz_89 kirjoitti:

Eli siis jos raketti on lastattu kivillä ja moottorit lakkaavat toimimasta, saadaan raketti liikkeeseen nakkomalla kiviä peräluukusta avaruuteen?

Halvemmalla ja helpommalla sitä voi kokeilla soutuveneessä. Vene liikkuu eteenpäin, kun heittelet kiviä taaksepäin.

Neutroni
Seuraa 
Viestejä26848
Liittynyt16.3.2005
mikeliz_89
Eli siis jos raketti on lastattu kivillä ja moottorit lakkaavat toimimasta, saadaan raketti liikkeeseen nakkomalla kiviä peräluukusta avaruuteen?

Kyllä. Rakettimoottorin etu kivien heittelyyn on vain sinä, että se kiihdyttää massan 3000-4500 m/s nopeuteen, jolloin samalla massavirralla saadaan parempi työntövoima. Ionimoottori, joka kiihdyttää ioneja sähkökentällä, pääsee vielä suurempiin ajoaineen nopeuksiin, jolloin pieni ajoainemäärä riittää isoon nopeudenmuutokseen, mutta ionimoottorin työntövoima on pieni ja nopeudenmuutokset kestävät tyypillisesti kuukausia.

Raketti tosiaan kuljettaa sekä polttoaineen että hapettimen mukanaan. Se on käytännön avaruusteknikassa vakava rajoitus, sillä joka hetki pitää kiihdyttää myös siihen mennessä käyttämätön ajoaine (polttoaine ja hapetin). Voidaan osoittaa, että vaadittava ajoainemäärä kasvaa eksponentiaalisesti halutun nopeudenmuutoksen funktiona. Siksi avaruuslennot joudutaan yleensä optimoimaan nopeudenmuutoksen suhteen, mikä tarkoittaa valtavan pitkiä matka-aikoja.

Vierailija

Polttoaine räjähtää eli laajenee normaalia nopeammin palaessaan havaittavasti.

Tästä rautalankaesimerkkinä voidaan ottaa esimerkiksi ihmisten avaruuteen muodostama ketju, jossa on vaikkapa sata ihmistä käpertyneenä kyykkyyn ja jokaisen olkapäillä on kaverin jalat, paitsi tietysti ensimmäisen.

Nyt kolmekymmentä viimeistä ponnistaa itsensä suoraksi yhtä aikaa ja seitsemänkymmentä ensimmäistä lähtee liikkeelle toiseen suuntaan.

Kaikki avaruusaluksen atomit siis laajenevat koko ajan ja niin myös polttoaineen atomit, jotka ihminen saa laajenemaan/räjähtämään normaalia nopeammin, jolloin ne tönivät alusta kohti vähemmän tiheää aluetta.

Ja kun tämän oivaltaa oikealla tavalla, ymmärtää että jokainen ihminen laajenee koko ajan.

No miksi ihmiset eivät huomaa laajenemistaan? Luulisi että esim. avaruudessa huomaisi miten kaverin pinta työntyy kiinni oman laajenevan kehon pintaan.

Tässä pitää muistaa se, että avaruuteen päästäkseen on pitänyt kiihdyttää vauhtiaan poispäin maapallon keskustasta eli avaruudessa liike on poispäin maapallon keskipisteestä ja maapallosta avautuva energia työntää meitä poispäin maapallosta ja näin sektorin laajentumisen takia me työnnymme poispäin kaverista samassa suhteessa kuin laajenemme.

Mitään vetävää voimaa ei ole olemassa.

On vain paineen vaihtelu, yksi yksinkertainen periaate.

Savor

;):)

Vierailija

Energia ystävällisin, ja toimivuus taattu menetelmä, olisi kohdistaa auringon valo suurilla peileillä pieneen kohtaan aluksen taka osaan, josta sitten lämpö energian säteily saisi aluksen liikkumaan.

Mekaaninen toiminta periaate voisi olla iso vasara/mäntä aluksen taka osassa mikä suurellä nopeudella iskeytys takaa päin, saaden aluksen liikkumaan samaisella nopeudella.

Taikka yksinkertaisesti voitaisiin johtaa erittäin räjähtävää ainetta puolipallon malliseen "moottoriin" jonkä räjäyksen voima saisi aluksen liikkumaan.

Sepi
Seuraa 
Viestejä3262
Liittynyt16.3.2005
Einesteini

Mekaaninen toiminta periaate voisi olla iso vasara/mäntä aluksen taka osassa mikä suurellä nopeudella iskeytys takaa päin, saaden aluksen liikkumaan samaisella nopeudella.

Jep; tämän teorian toimivuuden voi helposti testata seisomalla auton takapellillä ja räimimällä lekalla puskuriin. Kun iskee väsy päälle, voi vaihtelun vuoksi samassa paikassa seisten nostaa auton kulman ylös ja vaihtaa vaikkapa renkaan...

Paul M
Seuraa 
Viestejä8560
Liittynyt16.3.2005

Mutta ei tuo pelkkä moottori paljon auta, jos ei samalla hallita rataliikettä. Kaikki liike ainakin aurinkokunnassa on kiertoratojen hallitsemista. Jos haluaa etääntyä vaikka maasta, on ratanopeutta kasvatettava. Liikkeen muuttaminen sivusuuntaan onnistuu, mutta esimerkiksi 90 asteen käännös vaatii melkoisesti polttoainetta. Melkein kuin lähdön aikana.

Miten muuten veli venäläinen järjestää omat satelliittinsa napoja ylittävälle radalle? Maan kiertoliikettä avuksi käyttävässä lähdössä päiväntasaajan suuntainen liike on luonnollisin.

Hiirimeluexpertti. Majoneesitehtailija. Luonnontieteet: Maailman suurin uskonto. Avatar on halkaistu tykin kuula

Neutroni
Seuraa 
Viestejä26848
Liittynyt16.3.2005
Paul M
Mutta ei tuo pelkkä moottori paljon auta, jos ei samalla hallita rataliikettä. Kaikki liike ainakin aurinkokunnassa on kiertoratojen hallitsemista. Jos haluaa etääntyä vaikka maasta, on ratanopeutta kasvatettava. Liikkeen muuttaminen sivusuuntaan onnistuu, mutta esimerkiksi 90 asteen käännös vaatii melkoisesti polttoainetta. Melkein kuin lähdön aikana.



Niin, tuo on seurausta juuri moottoreiden ja polttoaineiden rajallisuudesta suhteessa kosmisten manööverien vaatimiin nopeudenmuutoksiin. Jos meillä olisi tuhat kertaa nykyistä tehokkaampia raketteja, homma hoituisi helposti suuntaamalla nokka sinne minne on menossa ja antamalla moottorin laulaa. Puolessa välissä 180 asteen käännös ja jarrutus perille.


Miten muuten veli venäläinen järjestää omat satelliittinsa napoja ylittävälle radalle? Maan kiertoliikettä avuksi käyttävässä lähdössä päiväntasaajan suuntainen liike on luonnollisin.

Ampumalla raketin pohjoiseen tai etelään. Siinä tosiaan jää saamatta Maan kiertonopeusetu, joten hyötykuormat ovat pienempiä kuin optimaalisen inklinaation radoille saatavat.

Sivut

Uusimmat

Suosituimmat