Nejrychlejší raketa

Vše, co souvisí se stroji, které nás dostanou na oběžnou dráhu

Nejrychlejší raketa

Příspěvekod Stark » 01 lis 2014, 21:14

Zdravím, jsem tu nový a hned na úvod bych měl otázku. Ví někdo, jakou nejrychlejší raketou v současné době lidstvo disponuje? Respektive, jaký nejrychlejší pohon jsme schopni vyprodukovat? (Vím o jaderné fúzi, ale ta je myslím ještě hudbou blízké budoucnosti). Také bych rád věděl za jak dlouho dobu by jsme se s tím dnes nejrychlejším pohonem dostali k nejbližším exoplanetám, na nichž předpokládáme možnou existenci života. :oops: Předem díky za odpovědi :)
"Dvě věci jsou nekonečné, vesmír a lidská hloupost. Ačkoliv u toho prvního si nejsme jisti".
Albert Einstein
Uživatelský avatar
Stark
Vesmírný nováček
Vesmírný nováček
 
Příspěvky: 1
Registrován: 01 lis 2014, 21:07

Re: Nejrychlejší raketa

Příspěvekod fretka323 » 01 lis 2014, 21:25

Dnes používáme chemické motory. Jako příklad ohledně délky cestování ti poslouží Voyeger 1. Za 40000 by mohl dorazit k hvězdě AC+79 3888. Je to dost dlouhá doba a podle mě potrvá strašně dlouho, než se takového mezi hvězdného cestování dočkáme.
E// Ještě tu jsou nukleární pohony, ale to by trvalo taky strašně dlouho.
Naposledy upravil fretka323 dne 01 lis 2014, 22:00, celkově upraveno 1
Klidně mne oslovujte Radim.
Uživatelský avatar
fretka323
Zkušený vesmírný veterán
Zkušený vesmírný veterán
 
Příspěvky: 1034
Registrován: 18 čer 2014, 20:41
Bydliště: Orlová

Re: Nejrychlejší raketa

Příspěvekod Dugi » 01 lis 2014, 21:47

Ahoj,
vítám tě na našem fóru a doufám, že se ti tu bude líbit.

Víš, tahle otázka je od základu formulovaná špatně. Rakety a sondy to mají trochu jinak, než například auta, u kterých je jejich maximální rychlost poměrně snadno stanovitelná. Zkusím dát příklad, na kterém si to snad představíš líp. Dáme si něco jednoduchého, takže už jsme na oběžné dráze, neřešíme start ze Země, odpor atmosféry atd. Máme nějaký horní stupeň rakety a k němu je připojená nějaká sonda, která váží třeba ... já nevím 10 tun. Motor horního stupně zapálíme a necháme ho hořet, dokud nespálí všechno palivo. Pak změříme rychlost sondy. Fajn. Teď si představ, že k úplně stejnému hornímu stupni, se stejným motorem a množstvím paliva připojíme sondu, která váží 20 kilogramů. Zase ho necháme hořet, dokud nespálí všechno palivo a změříme rychlost sondy. Co nám vyjde? Že těžší sonda dosáhla se stejným motorem při stejně dlouhém zážehu menší rychlosti, než sonda menší.
Z tohohle pohledu je jasné, že se u raket nedá sestavovat nějaký vypovídající žebříček rychlostí. Nicméně nejrychlejším objektem v zemském gravitačním poli, který byl urychlený pouze raketou byla americká sonda New Horizons, která příští rok proletí kolem Pluta. její rychlost byla 57 600 km/h. Ale jak jsem psal výše, tak pokud by se na stejnou raketu posadila lehčí sonda, dosáhla by vyšší rychlosti. Stejně tak pokud by tato sonda startovala na silnější raketě, také by byla rychlejší.

Pojďme k dalším aspektům. Pohony se dělí do dvou velkých skupin - chemické a fyzikální. Ta první zahrnuje spalování paliva ve spalovací komoře a jeho vyvedení tryskou. To jsou motory, které sice s palivem pracují dost nehospodárně a rychle ho spalují. Během této krátké doby ale dokáží vyvinou velký tah, což se hodí hlavně pro start ze Země, kdy potřebujeme během krátké chvíle velký tah. Převedeno do řeči sportu, jsou to takoví sprinteři.
Fyzikální motory (například momentálně používaný iontový, nebo vyvíjený VASIMR) pracují s palivem mnohem hospodárněji, vydrží pracovat několik desítek dní a ve výsledku dokáží ze stejného objemu paliva dostat mnohem větší výkon, než jejich chemičtí kolegové. Jen jim to trvá dlouho. Jsou to takoví maratonci - na start ze Země se použít nedají, ale v kosmu, kde je na všechno dost času, jsou ideální. Třeba iontový motor vyvíjí tah srovnatelný s tlakem, kterým působí list papíru položený na dlaň. Ale tento tah dokáže poskytovat několik desítek dní.
Jenže tady se dostáváme k dalšímu problému. Ono se může zdát, že stačí udělat hoooodně velké nádrže a iontový motor nás donese, kam budeme chtít. jenže tak to není. Je to stejné, jako kdybys nechal mravence tahat lokomotivu - prostě s ní nehne. jeho výkon bude prostě moc malý na to, aby s tělesem (nádržemi) pohnul. Objem nádrží se proto nedá zvyšovat do nekonečna - v tom jsme poměrně dost limitováni. Nicméně abych ti odpověděl na základní otázku. Zatím nejvzdálenějším lidmi vypuštěným objektem je Voyager 1, vzdálený od Země 130 astronomických jednotek (vzdálenost Země - Slunce). Za 37 let, co je na cestě, se od země vzdálil na 18 světelných hodin. Světlu (nebo rádiovým signálům) tedy trvá 18 hodin, než překoná vzdálenost mezi Zemí a Voyagerem.
Nejbližší teoreticky obyvatelná planeta by mohla ležet u hvězdy Tau Ceti ze souhvězdí Velryby - ta je 12 světelných let daleko. Tímhle tempem by to tedy Voyageru zabralo nějakých 216 228 let. Ale jak sám vidíš, není to s rychlostí ve vesmíru tak snadné, jak by se to mohlo na první pohled zdát.
Obrázek

"Země je kolébkou života, ale nelze žít věčně v kolébce ..." - Konstantin Eduardovič Ciolkovskij
Uživatelský avatar
Dugi
Administrátor
Administrátor
 
Příspěvky: 23311
Registrován: 23 říj 2009, 15:36
Bydliště: Jihlava

Re: Nejrychlejší raketa

Příspěvekod Machi » 02 lis 2014, 00:39

Stark píše:Ví někdo, jakou nejrychlejší raketou v současné době lidstvo disponuje?

Dugi to rozvedl velmi podrobně, těžko něco přidat navíc. Ale pokusím se aspoň jednu zajímavost.

Pokud bychom totiž hledali těleso, které bylo nejvíce urychleno aktivním pohonem (bez efektu gravitačního manévru), tak pravděpodobný rekordman je překvapivý.
Je to sonda Dawn, která byla urychlena raketou Delta II na min. 11,5-12 km/s a poté vlastním iontovým pohonem o dalších 10,2 km/s (zatím, stále funguje). To je nějakých 22 km/s minimálně (80 000 km/h).
Uživatelský avatar
Machi
Zkušený vesmírný průzkumník
Zkušený vesmírný průzkumník
 
Příspěvky: 321
Registrován: 02 srp 2013, 23:19

Re: Nejrychlejší raketa

Příspěvekod Dugi » 02 lis 2014, 00:45

To jsem nevěděl, díky za info!
Obrázek

"Země je kolébkou života, ale nelze žít věčně v kolébce ..." - Konstantin Eduardovič Ciolkovskij
Uživatelský avatar
Dugi
Administrátor
Administrátor
 
Příspěvky: 23311
Registrován: 23 říj 2009, 15:36
Bydliště: Jihlava


Zpět na Rakety a raketové motory

Kdo je online

Uživatelé procházející toto fórum: Žádní registrovaní uživatelé a 1 návštěvník

cron