ยานอวกาศเคลื่อนที่ได้อย่างไร

ปรากฏการณ์อย่างหนึ่งของการเดินทางในอวกาศ ที่แตกต่างกับสามัญสำนึกของการเดินทางบนโลกโดยสิ้นเชิงเลย ก็คือ ในอวกาศนั้นมีแรงเสียดทานน้อยมาก จนถึงไม่มีเลย นั่นหมายความว่าวัตถุใดที่มีการเคลื่อนที่เช่นใด ก็จะเคลื่อนที่เช่นนั้นไปตลอด

นั่นหมายความว่า หากเราสามารถทำให้ยานอวกาศสักลำหนึ่ง เคลื่อนที่เป็นวงกลมไปรอบๆ โลกได้ ยานอวกาศนั้นก็จะ “โคจร” เป็นวงกลมไปรอบๆ โลกเช่นนั้นตลอดไป

ว่าแต่ว่า #วงโคจร คืออะไร?

หลายๆ คนมักจะเข้าใจกันผิดๆ ว่าในอวกาศนั้นไม่มีแรงโน้มถ่วง แท้จริงแล้วในอวกาศก็มีแรงโน้มถ่วงไม่ต่างอะไรกับบนโลกของเรา (แต่แรงโน้มถ่วงอาจจะไม่เท่ากันกับบนพื้นโลก) หมายความว่ายานอวกาศและนักบินอวกาศนั้นไม่ได้ “ลอย” อยู่ แต่กำลัง “ตกลงสู่พื้นโลก” อยู่ สิ่งที่ทำให้นักบินอวกาศสามารถลอยอยู่ในสถานีอวกาศได้โดยปราศจากแรงโน้มถ่วงนั้นไม่ได้เป็นเพราะว่าในอวกาศไม่มีแรงโน้มถ่วง แต่เป็นเพราะว่า “พื้น” ของสถานีอวกาศกำลัง “ตกลงภายใต้แรงโน้มถ่วง” ในอัตราเดียวกันกับนักบินอวกาศต่างหาก ซึ่งเราสามารถสัมผัสกับ “สภาพไร้น้ำหนัก” เช่นเดียวกันนี้ได้บนพื้นโลกของเรา ทุกครั้งที่เบาะที่นั่งบนรถใต้เรานั้นกำลังตกลงภายใต้แรงโน้มถ่วงเมื่อรถเรากำลังกระโดดลงมาจากเนิน หรือเมื่อที่นั่งภายใต้เครื่องเล่นในสวนสนุกของเรากำลังตกลงภายใต้แรงโน้มถ่วงในอัตราเดียวกับเรา เราก็จะสามารถสัมผัสกับ “สภาวะไร้น้ำหนัก” ได้ชั่วครู่หนึ่ง

วัตถุทุกอย่างที่อยู่ใกล้ๆ โลกนั้นกำลังตกอยู่ภายใต้แรงโน้มถ่วงของโลกของเรา หากเราโยนก้อนหินสักก้อนหนึ่งไปข้างหน้า ก้อนหินนี้จะตกลงภายใต้แรงโน้มถ่วง และเส้นทางของก้อนหินจะค่อยๆ ย้อยลงจนตกลงสู่พื้นในที่สุด อย่างไรก็ตาม หากเราโยนก้อนหินด้วยความเร็วที่พอเหมาะพอดี อัตราการย้อยลงของก้อนหินนั้นจะโค้งตามกับส่วนโค้งของพื้นผิวโลกพอดี เราเรียกอัตราเร็วนี้ว่า “อัตราเร็วโคจร” ซึ่งขึ้นอยู่กับระยะห่างจากศูนย์กลางของโลก สำหรับบนพื้นผิวโลกนั้น เราจะต้องขว้างก้อนหินให้เร็วถึง 7.9 กม./วินาที ก้อนหินจึงจะสามารถโคจรไปรอบๆ​ โลกได้ (หากไม่คำนึงถึงแรงต้านของอากาศ)

ในลักษณะเดียวกัน สถานีอวกาศนานาชาติ (ISS) ก็กำลังตกลงในอัตราที่สอดคล้องกับผิวโค้งของโลกพอดี สถานีอวกาศจึงอยู่ใน “วงโคจร” ด้วยอัตราเร็วโคจรที่ 7.66 กม./วินาที และเคลื่อนที่เป็นวงกลมที่มีศูนย์กลางตรงกับศูนย์กลางของโลก พอดิบพอดี

หากเราทำให้สถานีอวกาศนานาชาติเคลื่อนที่ช้าลงกว่านี้ เราจะพบว่าสถานีอวกาศนานาชาติจะค่อยๆ ตกลง จนเสียดสีกับชั้นบรรยากาศมากขึ้น และโหม่งลงกับพื้นโลกในที่สุด

ในทางตรงกันข้าม หากเราเร่งความเร็วของสถานีอวกาศนานาชาติให้สูงมากกว่านี้ สถานีอวกาศจะพุ่งตรงไปมากกว่าส่วนโค้งของโลก ก่อนที่จะค่อยๆ เลี้ยวกลับเข้ามา กลายเป็นวงรีที่มีจุดโฟกัสจุดหนึ่งอยู่ที่ใจกลางของโลก และมีจุดที่ใกล้โลกที่สุดของวงโคจร (เรียกว่า perigee) และจุดที่ไกลที่สุดของวงโคจร (เรียกว่า apogee) และหากไม่มีแรงเสียดทานใดๆ เลย วงโคจรที่เป็นวงรีนี้ พร้อมทั้งระยะ perigee และ apogee ก็จะคงที่เช่นนี้ไปตลอดกาล

และหากเราสามารถเร่งความเร็วมากขึ้นเรื่อยๆ เราก็จะพบว่าวงรีนั้นจะขยายขนาดมากขึ้นเรื่อยๆ จนในที่สุดก็ไม่เป็นวงรีอีกต่อไป จนกลายสภาพเป็นรูปร่างที่เรียกว่า ไฮเพอร์โบลา วัตถุที่อยู่ในวงโคจรแบบไฮเพอร์โบลานี้ จะโฉบเข้ามาใกล้ศูนย์กลางมวลแค่ครั้งเดียว จากนั้นจะพุ่งออกไป และไม่กลับมาอีกเลย

ปรากฏว่า วงโคจรของวัตถุทั้งปวงในเอกภพนั้น มีอยู่แค่สามแบบ นั่นก็คือ วงกลม (ซึ่งเป็นกรณีพิเศษของวงรี) วงรี และไฮเพอร์โบลา ดวงจันทร์นั้นโคจรเป็นวงรีรอบๆ โลก โลกโคจรเป็นวงรีรอบๆ ดวงอาทิตย์ ดาวหางโคจรเป็นวงรีรอบๆ ระบบสุริยะ ในขณะที่ดาวหางที่โคจรเป็นไฮเพอร์โบลานั้นจะโฉบเข้ามาระบบสุริยะชั้นใน และจะไม่กลับมาอีกเลย

เนื่องจากในอวกาศนั้นไม่มีแรงเสียดทาน ทันทีที่วัตถุมีการเคลื่อนที่อยู่ในอวกาศ วัตถุนั้นก็จะมีการเคลื่อนที่ต่อไปเรื่อยๆ และไม่มีการสูญเสียพลังงาน นั่นหมายความว่า วัตถุที่ลอยอยู่อย่างอิสระภายใต้แรงโน้มถ่วงทุกอัน กำลังอยู่ใน “วงโคจร” ของมันเอง หากเราพบวัตถุที่ลอยอยู่ ณ ตำแหน่งใดๆ ก็ตาม ความเร็วและทิศทางกลางเคลื่อนของวัตถุจะเป็นตัวกำหนด “วงโคจร” หรือเส้นทางการเดินทางของวัตถุเอาไว้ทั้งหมด และหากเราต้องการจะทราบวงโคจรของวัตถุ เราเพียงต้องการทราบแค่ตำแหน่ง และความเร็ว (อัตราเร็ว และทิศทางในการเคลื่อนที่) ของวัตถุในขณะหนึ่งๆ เราก็จะทราบวงโคจรทั้งหมดของมันได้ว่าวัตถุนั้นเคยมาจากที่ใด และจะเคลื่อนที่ไปบริเวณใดในอนาคต

นักบินอวกาศใช้ขั้นตอนขึ้นของโมดูลดวงจันทร์เพื่อออกจากดวงจันทร์และเทียบท่ากับยานโคลัมเบีย อีเกิลถูกละทิ้งก่อนที่พวกมันจะปฏิบัติการประลองยุทธ์ที่ทำให้พวกมันโคจรกลับมายังโลกได้ พวกเขากลับมาอย่างปลอดภัยและลงจอดในมหาสมุทรแปซิฟิกเมื่อวันที่ 24 กรกฎาคมหลังจากอยู่ในอวกาศแปดวัน

ยานอวกาศกลับมายังโลกได้อย่างไร

ยานอวกาศตกลงไปตามวงโคจรรูปวงรีนี้อย่างอิสระจนกระทั่งถึงจุดหมายปลายทาง ซึ่งแรงขับอีกช่วงสั้นๆ จะเร่งหรือลดความเร็วลงเพื่อให้เหมาะกับวงโคจรใหม่ บางครั้งก็ใช้วิธีการพิเศษเช่นการเบรกด้วยอากาศสำหรับการปรับวงโคจรขั้นสุดท้ายนี้

นักบินอวกาศไปในอวกาศได้อย่างไร?

นักบินอวกาศมีหน้าที่ต้องสะสมชั่วโมงบินจำนวนหนึ่งในเครื่องบินเจ็ตความจุสูงก่อนเครื่องขึ้น การดำเนินการนี้ส่วนใหญ่ทำกับยานพาหนะอย่าง T-38 Talon นอกสนาม Ellington Field เนื่องจากอยู่ใกล้กับศูนย์อวกาศลินดอน บี. จอห์นสัน

มันน่าสนใจ:  เนบิวลากับกาแล็กซีต่างกันอย่างไร

มีนักบินอวกาศกี่คนที่ได้ไปในอวกาศ?

นับตั้งแต่เที่ยวบินบุกเบิกของยูริ กาการินในปี 1961 มนุษย์ ชายและหญิง 566 คนได้ไปในอวกาศ

นักบินอวกาศคนไหนไปดวงจันทร์?

รายการ

เลขที่มนุษย์อวกาศมิสเซา1อาร์มสตรองนีล11 อพอลโล2บัซซ์อัลดริน11 อพอลโล3พีท คอนราด12 อพอลโล4อลันถั่ว12 อพอลโล

NASA ไปดวงจันทร์เมื่อไหร่?

โครงการ Artemis เป็นโครงการการบินอวกาศที่มีมนุษย์ควบคุมซึ่งพัฒนาโดย NASA บริษัทการบินอวกาศเชิงพาณิชย์ของอเมริกาและพันธมิตรระหว่างประเทศ โดยมีเป้าหมายให้ผู้หญิงคนแรกและผู้ชายคนต่อไปลงจอดบนดวงจันทร์ในปี 2024

ยานอวกาศทำรอบโลกได้กี่รอบ?

สถานีสูญเสียความสูงโดยเฉลี่ย 100 เมตรต่อวัน และโคจรรอบโลกในระยะเวลาประมาณ 92 นาที
...

สถานีอวกาศนานาชาติความสูงเฉลี่ย:กม. 340,5ระยะเวลาการโคจร:นาทีที่ 91,34ความเอนเอียง:องศา 51,64วงโคจรต่อวัน:15,70

จรวดกลับมาจากอวกาศได้อย่างไร?

จรวดอวกาศคือเครื่องจักรที่เคลื่อนที่โดยปล่อยกระแสก๊าซด้วยความเร็วสูงที่อยู่ด้านหลัง … มีหลายวิธีในการบังคับไอเสียออกจากจรวดด้วยพลังงานที่เพียงพอเพื่อขับเคลื่อนจรวดไปข้างหน้า (เช่น เครื่องยนต์จรวดประเภทต่างๆ)

นักบินอวกาศอาบน้ำในอวกาศอย่างไร?

อย่างไรก็ตามเนื่องจากการขาดแรงโน้มถ่วงน้ำจึงไม่ตกลงสู่พื้น แต่ยังคงอยู่บนผิวหนังในรูปของฟองอากาศ และด้วยการเติมสบู่เหลวเล็กน้อยซึ่งไม่เกิดฟองมากและไม่ต้องล้างออก นักบินอวกาศสามารถ "อาบน้ำ" และเพลิดเพลินไปกับความรู้สึกสะอาดเหมือนเคยบนบก

จะไปนอกโลกได้อย่างไร?

ในการเข้าถึงวงโคจร ยานอวกาศต้องเดินทางเร็วกว่าการบินในวงโคจรย่อย พลังงานที่จำเป็นในการเข้าถึงความเร็วรอบวงโคจรของโลกที่ระดับความสูง 600 กม. (370 ไมล์) คือประมาณ 36 MJ/kg ซึ่งเป็นพลังงานที่จำเป็นถึงหกเท่าในการปีนขึ้นไปยังระดับความสูงที่สอดคล้องกัน

มันน่าสนใจ:  คำตอบที่ดีที่สุด: องค์ประกอบของ Brainly stars คืออะไร?

อาชีพนักบินอวกาศคืออะไร?

อาชีพนักบินอวกาศเกี่ยวข้องกับกิจกรรมของมนุษย์ในการสำรวจอวกาศ แม้จะเป็นที่รู้จักมากที่สุดจากภารกิจในอวกาศ แต่นักบินอวกาศกลับลงเอยด้วยการใช้เวลาส่วนใหญ่บนบก เข้าร่วมในการฝึกอบรม หรือทำหน้าที่สนับสนุนและติดตามภารกิจอื่นๆ

ออกซิเจนทำงานอย่างไรบนสถานีอวกาศ?

ปัจจุบัน เครื่องกำเนิดออกซิเจนบนสถานีอวกาศนานาชาติผลิตออกซิเจนจากน้ำผ่านอิเล็กโทรไลซิสและทิ้งไฮโดรเจนที่ผลิตขึ้นสู่อวกาศ เมื่อนักบินอวกาศใช้ออกซิเจน ก๊าซคาร์บอนไดออกไซด์จะผลิตขึ้นซึ่งต้องกำจัดออกจากอากาศและกำจัดทิ้งเช่นกัน

ใครไปอวกาศก่อนกัน?

เมื่ออายุเพียง 27 ปี ยูริ กาการินกลายเป็นมนุษย์คนแรกที่ขึ้นสู่อวกาศบนยานอวกาศ Vostok 1 ซึ่งเขาได้โคจรรอบโลกอย่างสมบูรณ์

มีนักบินอวกาศกี่คนในบราซิล?

บราซิลเป็นประเทศเดียวในซีกโลกใต้ที่มีนักบินอวกาศมืออาชีพ และความสำคัญของสิ่งนี้ไม่ได้เป็นเพียงแรงบันดาลใจด้านวิทยาศาสตร์สำหรับเยาวชนเท่านั้น ความรู้ของระบบทั้งหมดนี้