Космическая ракета

Что такое космическая ракета?

Космическая ракета — это транспортное средство, которое перемещается за счёт реактивной тяги, выбрасывая с большой скоростью массы (горячие газы от сгорания топлива). Ракеты предназначены для вывода полезной нагрузки (спутников, космических аппаратов, людей) в космос, преодолевая земное притяжение.

Основные части ракеты:

• Реактивное топливо: горючее + окислитель.

• Двигатель: превращает энергию топлива в тягу.

• Полезная нагрузка: спутники, космонавты, исследовательские аппараты.

• Стадии: ракеты часто имеют несколько ступеней, которые сбрасываются по мере расхода топлива, чтобы облегчить вес.

Как работает ракета? (Физика)

• Ракета движется по закону Ньютона: на каждое действие есть равное и противоположное противодействие.

• При сгорании топлива из сопла выбрасываются газы с большой скоростью, и ракета двигается в противоположную сторону.

• Важно, что ракета не нуждается в атмосфере для движения — она работает в вакууме.

История и открытие космических ракет

Древние корни:

• Древний Китай (9 век): изобрели порох и первые простейшие ракеты — стрелы с пороховым зарядом.

• В Средние века ракеты использовались преимущественно в военных целях.

Теоретические основы:

• Константин Циолковский (1903): русский учёный, разработавший уравнение ракеты, которое описывает движение ракеты с изменяющейся массой.

• Циолковский предсказал возможность многоступенчатых ракет и путешествий в космос.

Практическая ракета:

• Роберт Годдард (США, 1926): первый запустил жидкостный ракетный двигатель.

• Герман Оберт (Германия): также внёс значительный вклад в развитие теории ракетостроения.

Эпоха космоса: ключевые вехи

• 1942: Немецкая ракета Фау-2 (V-2) — первая баллистическая ракета и первый искусственный объект, достигший границы космоса.

• 1957: Запуск спутника Спутник-1 СССР — первый искусственный спутник Земли.

• 1961: Первый человек в космосе — Юрий Гагарин на корабле Восток-1.

• 1969: Миссия Аполлон-11 — высадка человека на Луну с помощью самой мощной ракеты Сатурн-5.

• Сегодня: Используются современные ракеты многоразового использования (SpaceX Falcon 9), новые ракеты NASA и другие.

Типы ракет

1. Химические ракеты: работают на химическом топливе, наиболее распространённый тип.

2. Электрические двигатели: ионные и плазменные двигатели, для межпланетных миссий.

3. Ядерные ракеты: экспериментальные двигатели, основанные на ядерной энергии.

4. Многоразовые ракеты: возвращаются на Землю для повторного использования, что снижает стоимость запусков.

Как ракеты достигают космоса

• Ракета должна развить скорость около 7,8 км/с (около 28 000 км/ч), чтобы выйти на орбиту.

• Преодолевается сопротивление атмосферы и сила тяжести.

• Многоступенчатая конструкция позволяет сбрасывать пустые ступени и снижать массу.