Miksi avaruudesta palaaminen on niin vaikeaa?

Seuraa 
Viestejä45973
Liittynyt3.9.2015

Selittäkääpäs nyt laiskalle, että miksi avaruudesta ei voi palata ilmakehään hissun kissun hitaasti ja varovaisesti (missä tahansa kulmassa), vaan se pitää tehdä niin, että kulmakarvat käryävät?

Sivut

Kommentit (86)

Denzil Dexter
Seuraa 
Viestejä6665
Liittynyt7.8.2007
Ökkömönkiäinen
Selittäkääpäs nyt laiskalle, että miksi avaruudesta ei voi palata ilmakehään hissun kissun hitaasti ja varovaisesti (missä tahansa kulmassa), vaan se pitää tehdä niin, että kulmakarvat käryävät?



Kyllä se onnistuu, jos koneessa riittää patti. Yleensä ei riitä, jolloin joutuu seilailemaan aurinkoa kiertävän ja pyörivän maan ympärillä huomioiden kaikkien kappaleiden liikkeet ja vetovoimat.

Vierailija
Denzil Dexter

Kyllä se onnistuu, jos koneessa riittää patti.

Miksi siihen tarvitaan pattia? Ei kai siinä ilmakehän päällä mitään solukalvoa ole?

Denzil Dexter
Seuraa 
Viestejä6665
Liittynyt7.8.2007
Ökkömönkiäinen
Denzil Dexter

Kyllä se onnistuu, jos koneessa riittää patti.

Miksi siihen tarvitaan pattia? Ei kai siinä ilmakehän päällä mitään solukalvoa ole?



Sen takia, että muuten syöksyisit maahan vapaan pudotuksen nopeudella.

Vierailija
Ökkömönkiäinen
Selittäkääpäs nyt laiskalle, että miksi avaruudesta ei voi palata ilmakehään hissun kissun hitaasti ja varovaisesti (missä tahansa kulmassa), vaan se pitää tehdä niin, että kulmakarvat käryävät?




Vähän sama kysymys kuin "Miksi uimatornista hypättyään veteen täytyy osua niin suurella nopeudella? Miksi ei voi laskeutua hissun kissun hyppäämisen jälkeen? "

Avaruusraketissa on kertakäyttötikkaat. Avaruuteen noustaan hissun kissun. Alaskin päästäisiin, mutta se vaatisi varatikkaat.

offmind
Seuraa 
Viestejä14555
Liittynyt19.8.2008
Ökkömönkiäinen
Selittäkääpäs nyt laiskalle, että miksi avaruudesta ei voi palata ilmakehään hissun kissun hitaasti ja varovaisesti (missä tahansa kulmassa), vaan se pitää tehdä niin, että kulmakarvat käryävät?

Avaruudesta voisi palata myös hissun kissun moottoreilla jarruttaen, mutta se vaatisi ihan erilaiset moottorit kuin nykyteknologialla on mahdollista.

Mutta ehkä joskus 100-200 vuoden kuluttua jokin supertehokas fuusioplasmarakettimoottori (tai jopa nykytieteelle käsittämätön star trekin voimakenttähärpäke) on jo mahdollinen ja silloin ilmajarrutus on jo vanhanaikaista ja turhaa.

Kuten joku scififani jossain totesi, niin rakettien pitäisi laskeutua moottoreiden varassa siivekkeilleen kuten Jumala ja Robert A. Heinlein ovat tarkoittaneet.

“He was a dreamer, a thinker, a speculative philosopher...or, as his wife would have it, an idiot.” Douglas Adams

petsku
Seuraa 
Viestejä1473
Liittynyt6.6.2009

Pääsisikö nykyisillä raketeilla pystysuoraan nousten karkuun Maan vetovoimaa? Ellipsiratahan se on edullisempi, mutta riittäisikö "patti" nousta hissun kissun suoraan ylöspäin, sensijaan että lähdettäisiin kiertämään Maata. Tällä tavalla ei tietysti saavuteta kiertorataa, vaan pudotaan aina takaisin, jotenka käytännön hyötyä tuskin on.

Heksu
Seuraa 
Viestejä5463
Liittynyt16.3.2005
petsku
Pääsisikö nykyisillä raketeilla pystysuoraan nousten karkuun Maan vetovoimaa? Ellipsiratahan se on edullisempi, mutta riittäisikö "patti" nousta hissun kissun suoraan ylöspäin, sensijaan että lähdettäisiin kiertämään Maata. Tällä tavalla ei tietysti saavuteta kiertorataa, vaan pudotaan aina takaisin, jotenka käytännön hyötyä tuskin on.



Tottakai pääsee, tekeehän tämä avaruusturisteja lennättävä SpaceShipOne/Two/Three hyvinkin pitkälti esittämälläsi tavalla saavuttaen n. 110km korkeuden. Sen osalta voidaan niin ikään kysyä, onko siitä käytännön hyötyä.

Edit: Näppärä kaveri voisi laskea, kuinka korkealle esim. avaruussukkula nousisi, jos se posottaisi suoraan ylöspäin. Sukkulahan saavuttaa kiertoradalla nopeuden ~7 km / s, laskethan siintä liike-energia ja potentiaalienergian kaavalla lasketaan minkälaista korkeutta se vastaa.

Vierailija
petsku
Pääsisikö nykyisillä raketeilla pystysuoraan nousten karkuun Maan vetovoimaa? Ellipsiratahan se on edullisempi, mutta riittäisikö "patti" nousta hissun kissun suoraan ylöspäin, sensijaan että lähdettäisiin kiertämään Maata. Tällä tavalla ei tietysti saavuteta kiertorataa, vaan pudotaan aina takaisin, jotenka käytännön hyötyä tuskin on.

Oletan että tarkoitat pystysuoralla nousulla maan päältä katsoen.
Jos lähtisit päiväntasaajalta suoraan ylöspäin ja jatkaisit matkaa 35786 kilometriä löytäisit itsesi geostationaariselta kiertoradalta.

Vierailija
Denzil Dexter

Sen takia, että muuten syöksyisit maahan vapaan pudotuksen nopeudella.

Eihän vapaa pudotus mikään ongelma ole ilmakehän alemmissa kerroksissa. Mutta ehkäpä tämä alkaa vähitellen hahmottua: koska avaruudessa ja ylemmissä ilmakehän kerroksissa ei ole tarpeeksi ilmanvastusta, vauhti kiihtyisi joka tapauksessa niin kovaksi, että kulmakarvat käryäisivät alemmaksi tultaessa.

Kun ilmakehään sen sijaan tullaan tarpeeksi pienessä kulmassa, ilmanvastuksen hidastava vaikutus (ilmakehän tiheneminen) jakaantuu pidemmälle matkalle ja samalla lämpeneminen on tasaisempaa ja vähäisempää. (?) Onko kirjoittamani hölynpölyä vai pitääkö se paikkansa?

Luulin esittäneeni helpon kysymyksen, mutta harva siihen taitaa osata lopulta vastata. Tuon offmindin esittämän hidastusraketti-scifi-jalustajutun ymmärrän kyllä. En vain tiennyt, että se on niin hankala toteuttaa. Norpan ja Denzilin selitykset olivat myös varsin maan- (tai avaruuden)läheisiä.

MaKo71
Seuraa 
Viestejä1467
Liittynyt15.11.2006
Ökkömönkiäinen

Eihän vapaa pudotus mikään ongelma ole ilmakehän alemmissa kerroksissa.



Niin, tiheässä ilmakehässä vapaalle pudotukselle on "kattonopeus", jolloin gravitaation kiihdyttävä voima ja ilmanvastuksen jarruttava voima ovat tasapainossa; siksi laskuvarjohyppääjä ei kärvennä kulmakarvojaan.

Ökkömönkiäinen

Mutta ehkäpä tämä alkaa vähitellen hahmottua: koska avaruudessa ja ylemmissä ilmakehän kerroksissa ei ole tarpeeksi ilmanvastusta, vauhti kiihtyisi joka tapauksessa niin kovaksi, että kulmakarvat käryäisivät alemmaksi tultaessa.



Pysyäkseen kiertoradalla avaruusalus kulkee 25-kertaisella äänennopeudella. Tyhjiössä tästä ei tietenkään ole mitään haittaa, mutta kun tuolla nopeudella puhalletaan kaasukehään, niin se alkaa jo tuntua.

Ökkömönkiäinen

Kun ilmakehään sen sijaan tullaan tarpeeksi pienessä kulmassa, ilmanvastuksen hidastava vaikutus (ilmakehän tiheneminen) jakaantuu pidemmälle matkalle ja samalla lämpeneminen on tasaisempaa ja vähäisempää. (?) Onko kirjoittamani hölynpölyä vai pitääkö se paikkansa?



Ilmakehään koetetaan tulla sellaisessa kulmassa, että jarrutus jakaantuisi pidemmälle matkalle ja siten lämpeneminen olisi pienempi ongelma. Alukset ovat kuitenkin vapaassa putoamisliikkeessä eli niiden keinot muuttaa lentorataansa putoamisen aikana ovat erittäin vähäiset.

Maapallohan ei suoranaisesti ole ongelmallinen, lentoaikaa on kauan ja tiheä ilmakehä jarruttaa hyvin. Mars on paljon vaativampi paikka laskeutua, tarvitaan sopiva kombinaatio kaasukehäjarrutusta ja jarruraketteja ja aikaikkuna on lyhyt. Kuu taas on helppo, ilmakehättömillä taivaankappaleilla ainoa keino ovat jarruraketit.

Ökkömönkiäinen

Tuon offmindin esittämän hidastusraketti-scifi-jalustajutun ymmärrän kyllä. En vain tiennyt, että se on niin hankala toteuttaa.



Kuvittele, että sinulla on avaruussukkula lisätankkeineen ja apuraketteineen (eli siis se kokoonpano, joka on laukaisualustalla) avaruudessa ja sinun täytyisi saada laskettua se ehjänä alas. Vastaavasti voit kuvitella, miten suuri nostoraketti tarvittaisiin tällaisen kokoonpanon saamiseksi avaruuteen. Toisin sanoen, hivuttautumalla alas tuleminen pienentäisi hyötykuorman laukaisualustalla lähes olemattomiin.

offmind

Kuten joku scififani jossain totesi, niin rakettien pitäisi laskeutua moottoreiden varassa siivekkeilleen kuten Jumala ja Robert A. Heinlein ovat tarkoittaneet.


offmind
Seuraa 
Viestejä14555
Liittynyt19.8.2008
Ökkömönkiäinen
Tuon offmindin esittämän hidastusraketti-scifi-jalustajutun ymmärrän kyllä. En vain tiennyt, että se on niin hankala toteuttaa.

Kun siinä pitää saada aikaan yhtä suuri nopeudenmuutos kuin lähdössäkin.

Mutta pyrstölleen laskeutuva avaruussukkula olisi periaatteessa mahdollinen nykyteknologiallakin. DC-X oli vasta pieni testilaite ja ehkäpä suunniteltu täysikokoinen Delta Clipperkin olisi toiminut. Mutta sekin olisi käyttänyt ilmajarrutusta kiertoradalta palatessa.

http://en.wikipedia.org/wiki/McDonnell_Douglas_DC-X

http://www.youtube.com/watch?v=Hm0tR96lAgw
http://www.youtube.com/watch?v=wv9n9Casp1o

“He was a dreamer, a thinker, a speculative philosopher...or, as his wife would have it, an idiot.” Douglas Adams

Vierailija

Miehitettyjen Mars lentojen suurin ongelma on varmasti kuinka saada nousuun tarvittava polttoaine vietyä Marsin pinnalle, pienempi vetovoima helpottaa nousua mutta kaasukehän puuttuminen hankaloittaa laskeutumista. Sama temppu maapallolla että käytäisiin kiertoradalla ja palattaisiin maahan ja tehtäisiin uusi nousu tankkaamatta ei nykyisellä tekniikalla taida onnistua.

Vierailija
Ruustinna

Oletan että tarkoitat pystysuoralla nousulla maan päältä katsoen.
Jos lähtisit päiväntasaajalta suoraan ylöspäin ja jatkaisit matkaa 35786 kilometriä löytäisit itsesi geostationaariselta kiertoradalta.




Et joutuis ko. radalle. Coriolis-ilmiö huolehtii siitä. Et joutuisi koskaan kiertoradalle. Vasta kun joku muu taivaankappale rupeaa tuntemaan vetoa sinuun, niin et enään ole vaarassa tippua maahan takaisin.

Vierailija
Norppa
Ökkömönkiäinen
Selittäkääpäs nyt laiskalle, että miksi avaruudesta ei voi palata ilmakehään hissun kissun hitaasti ja varovaisesti (missä tahansa kulmassa), vaan se pitää tehdä niin, että kulmakarvat käryävät?

Vähän sama kysymys kuin "Miksi uimatornista hypättyään veteen täytyy osua niin suurella nopeudella? Miksi ei voi laskeutua hissun kissun hyppäämisen jälkeen? "

Avaruusraketissa on kertakäyttötikkaat. Avaruuteen noustaan hissun kissun. Alaskin päästäisiin, mutta se vaatisi varatikkaat.


Miksi sitten Kuuhun laskeuduttiin perä edellä hitaasti

Neutroni
Seuraa 
Viestejä26851
Liittynyt16.3.2005
mensaani

Miksi sitten Kuuhun laskeuduttiin perä edellä hitaasti



Kuussa ei ole muuta vaihtoehtoa, koskan hidastavaa ilmakehää ei ole. Onneksemme Kuun kiertoradalta jarruttamiseen vaaditaan vain noin 1,5 km/s:n hidastus, joten kuulennot eivät ole teknisesti mahdottomia. Maan kiertoradalta jarrutettavaa on vajaat 8 km/s. Kuten joku jo sanoi, Maahan laskeutuminen ei ole iso ongelma, koska ilmakehä on paksu ja tiheä, mutta ohuemman ilmakehän omaaville taivaankappaleille (mm. Mars) on aika konstikasta laskeutua ehjänä.

Sivut

Uusimmat

Suosituimmat