จรวดต้องใช้ความเร็วเท่าไรในการบินหนีสนามแรงโน้มถ่วงของโลก? - Science Illustrated Thailand

โดยทฤษฎีแล้ว หากต้องการยิงจรวดจากพื้นโลกให้พุ่งขึ้นพ้นสนามแรงโน้มถ่วงของโลกในคราวเดียว จรวดจะต้องมีความเร็วขั้นต่ำ 11.2 กิโลเมตร/วินาที หรือ 40,000 กิโลเมตร/ชั่วโมง ซึ่งเราเรียกความเร็วนี้ว่าความเร็วหลุดพ้นหากจรวดถูกยิงด้วยความเร็วน้อยกว่านี้ สุดท้ายแรงโน้มถ่วงของโลกก็จะชนะและดึงให้จรวดร่วงดิ่งกลับลงมา

ในปี 1969 เมื่อจรวดแซทเทิร์น V ได้พายานอะพอลโล 11 ขึ้นไปดวงจันทร์ มันใช้จรวดสามขั้นในการเร่งความเร็วให้ถึง 37,523 กิโลเมตร/ชั่วโมง จรวดพายานอวกาศขึ้นไปส่งที่วงโคจรจอดพักและหลังจากนั้นยานอวกาศก็เดินทางต่อไปยังดวงจันทร์ โดยใช้ความเร็ว 37,525 กิโลเมตร/ชั่วโมง สำหรับการไปถึงดวงจันทร์

ลำดับช่วงเวลา ความสูง และความเร็วในการยิงจรวดจากพื้นโลกให้พุ่งขึ้นพ้นสนามแรงโน้มถ่วงของโลก

1. ปล่อยจากฐานในฟลอริดา

เครื่องยนต์จรวดอันทรงพลัง 5 ตัวของจรวดท่อนแรกเริ่มทำงาน และในเวลาเพียงไม่กี่นาที จรวดท่อนแรกจะเผาไหม้ เชื้อเพลิงเคโรซีนและออกซิเจนเหลวถึงประมาณ 2.12 ล้านลิตร

ความสูง: 0 กิโลเมตร

ความเร็ว: 0 กิโลเมตร/ชั่วโมง

2.จรวดท่อนแรกถูกปลดทิ้ง

หลังจากเดินเครื่องเป็นเวลา 3 นาที จรวดท่อนแรกก็จะถูกปลดทิ้ง ชุดเครื่องยนต์ของจรวดท่อนที่สองจะทำงานต่อ โดยใช้ออกซิเจนและไฮโดรเจนเหลวเป็นเชื้อเพลิง

ความสูง: 68 กิโลเมตร

ความเร็ว: 9,920 กิโลเมตร/ชั่วโมง

3. จรวดชุดที่สองถูกปลด

จรวดท่อนที่สองถูกปลดหลังจากการเผาไหม้กว่า 9 นาที เครื่องยนต์ของจรวดท่อนที่สามรับช่วงต่อ

ความสูง: 176 กิโลเมตร

ความเร็ว: 25,182 กิโลเมตร/ชั่วโมง

4. จรวดในวงโคจรชั่วคราว

ที่ระดับความสูง 191 กิโลเมตร จรวดจะบินเข้าสู่วงโคจรรอบโลกด้วยความเร็ว 10.4 กิโลเมตร/วินาที ซึ่งมากพอที่จะหลุดพ้นจากสนามโน้มถ่วงของโลกได้ เนื่องจากแรงโน้มถ่วงของดวงจันทร์จะช่วยหักล้างแรงโน้มถ่วงบางส่วนของโลกออกไป ความเร็วหลุดพ้นที่ระดับความสูงนี้จึงน้อยกว่าความเร็วหลุดพ้นที่พื้นโลก

ความสูง: 191 กิโลเมตร

ความเร็ว: 28,000-37,400 กิโลเมตร/ชั่วโมง

Related Post

จรวดต้องใช้ความเร็วเท่าไรในการบินหนีสนามแรงโน้มถ่วงของโลก?