fler faktoider

fler faktoider

Flykthastighet

11 km/s

Escape velocity is the speed at which an object must travel to break free of a planet or moon's gravitational force and enter orbit. A spacecraft leaving the surface of Earth, for example, needs to be going about 11 kilometers (7 miles) per second, or over 40,000 kilometers per hour (25,000 miles per hour), to enter orbit.

NASA

...den hastighet som en kropp minst behöver uppnå för att kunna lämna det system den är gravitationellt bunden till. [...] En satellit i låg bana kring jorden färdas sålunda med 8 km/s, medan en rymdsond behöver en hastighet över 11 km/s för att direkt kunna lämna jorden.

Nationalencyklopedin

Så vad skulle hända om man skickade upp en raket med hastigheten 1 km/s? Skulle Guds hand grabba tag om den någonstans i jonosfären och hålla den kvar? Eller?

Nej - antingen har NE:s skribent missuppfattat flykthastighetens natur, eller så har vi ännu ett exempel på hur någon misslyckas med att formulera sina kunskaper; det lilla ordet "direkt" skulle kunna antyda det senare.

För NASA har jag inte kunnat hitta någon ursäkt, för vad de skriver är helt enkelt inte sant, särskilt som man dessutom verkar ha blandat ihop flykthastigheten för att lämna jorden (11 km/s) och hastigheten för att gå in i omloppsbana ("orbit"). Att man går in i omloppsbana innebär ju heller inte att man lämnat jordens gravitation, om vilket jag skrivit mer i faktoiden Tyngdlöshet i rymden. Tre fel på en gång, alltså.

Om man tänker sig en kanon placerad någonstans på jordens yta, med röret riktat uppåt*, och om man vidare tänker bort atmosfären med dess fördärvliga friktion, så behöver en projektil avfyrad från kanonen ha en utgångshastighet på lite drygt 11 km/s för att kunna lämna jordens gravitation och bege sig ut i världsrymden. Det är det som menas med flykthastighet - när utgångshastigheten övervinner gravitationen, allt annat oräknat. Att man i denna siffra inte räknat med atmosfärens friktion eller jordens rotation kan väl vi som inte är rymdingenjörer leva med, vad som är viktigare är att man utgår ifrån "an unpowered space vehicle" (som Buchheim skriver), alltså en projektil som inte har någon egen, inbyggd drivkraft, vilket ju är just vad raketer har.

Observera att ett föremål med aktivt drivmedel inte behöver uppnå flykthastighet för att lämna en himlakropp. En vanlig missuppfattning är t.ex. att en raket måste uppnå farten 11 km/s för att lämna jorden. Däremot kommer den totalt att behöva använda minst lika mycket energi som om den accelererade till flykthastigheten momentant vid start. Alltså skulle en raket med obegränsad tillgång till bränsle kunna färdas hur långsamt som helst och ändå lämna jorden.

Wikipedia

Eftersom obegränsad tillgång till bränsle inte kan erhållas i sinnevärlden så får man se till att raketer som skall ut i rymden färdas betydligt snabbare än "hur långsamt som helst", men att de absolut måste hålla minst 11 km/s är alltså en kvalificerad myt.

Om man ska lägga sig i en bana runt jorden, och inte kan hålla raketerna tända mer än nödvändigt, måste man däremot ovillkorligen hålla en hastighet "framåt", dvs. utmed jordytan, på 8 km/s, eller vilken hastighet som nu gäller för den aktuella höjden. Farkosten faller mot jorden, men med rätt hastighet kommer jordytans krökning att kompensera fallet, så att avståndet till jordytan är konstant.

Världens för närvarande snabbaste farkost relativt solen lär vara sonden Voyager 1, som färdas med en hastighet av 63 000 km/tim = 17,5 km/s. Det kan jämföras med flykthastigheten från solen, som är över 600 km/s. Men de två siffrorna har alltså inget med varandra att göra; vare sig Voyager 1 eller 2 kommer att ha några som helst problem med att lämna solsystemet.

* Jules Verne beskrev en månfärd där denna metod används. Den kan inte rekommenderas eftersom den initiala accelerationen, som ju är på hur många g som helst, skulle förvandla astronauterna till mos. Sen är det en annan sak att röret inte måste vara riktat rakt uppåt om man ändå inte räknar med atmosfärens friktion, flykthastigheten är nämligen densamma åt alla håll.

Referenser:
*Nationalencyklopedin: flykthastighet
Robert W. Buchheim, Space Handbook (Rand Corporation 2008), sid 29
Wikipedia: flykthastighet
Answers.com: escape velocity
Jeff Scott: Interstellar Spacecraft, Aerospaceweb.org
*NASA: Escape Velocity: Fun and games (seriösare än det kanske låter)

Kommentera
Tipsa om denna sida
Sätt betyg: Jättebra | Bra | Godkänd | Dålig

fler faktoider


Hexmaster! - Ett odiskutabelt faktum