ロケットが空間で方向を動かす方法
ロケットはニュートンの第三法則の原則を使用します :「すべてのアクションについて、平等かつ反対の反応があります。」これがどのように機能しますか:
前進する:
* 燃料燃焼: ロケットは、燃料と酸化剤(通常は液体酸素)を別々のタンクに運びます。これらは混合され、燃焼室で点火され、高温の拡張ガスが作成されます。
* ノズル拡張: 熱いガスはノズルを通して追放され、ガスが加速し、ロケットの背面からそれらを誘導します。
* 反対力: ガスが高速で逆方向に追放されると、ロケットはそれを前方に押し進める等しく反対の力を経験します。これはスラストと呼ばれます 。
方向の変更:
* スラストベクター: ロケットは、スラストの方向を変更することで方向を変えることができます。これは通常、次のように達成されます。
* ジンバルされたエンジン: エンジン自体を傾けることができ、スラストベクトルをリダイレクトできます。
* 反応制御システム(RCS): 小さなジェットは、ロケットの向きを調整するために、さまざまな方向にスラストの小さな爆発を提供するために使用されます。
* 重力アシスト(スイングバイマニューバー): ロケットは、惑星の重力プルを使用して、速度と方向を変えることができます。惑星の近くを飛ぶことで、ロケットは惑星の勢いの一部を「盗み、速度を上げたり、方向を変えたりすることができます。
宇宙対地球上:
* 空気抵抗なし: 宇宙では、ロケットを遅くするための空気抵抗はありません。これは、ロケットが宇宙にあると、最小限の労力で速度と方向を維持できることを意味します。
* 重力: 地球の重力は距離とともに弱くなりますが、特に打ち上げ中にロケットの軌跡に依然として影響します。
* 地上サポートなし: 宇宙のロケットは、飛行機とは異なり、外部サポートに頼ることはできません。彼らはすべての燃料およびナビゲーションシステムを運ぶ必要があります。
ロケットエンジンの種類:
* 液体燃料エンジン: これらは、宇宙探査に使用される最も一般的なタイプです。灯油、水素、またはメタンのような液体燃料と液体酸素のような酸化剤を使用しています。
* 固体燃料エンジン: これらは固体推進剤を使用します。固体推進剤は、動作がより簡単ですが、制御が困難です。それらは一般的にブースターステージと小さなロケットで使用されます。
* 電気推進エンジン: これらは非常に効率的で、電気を使用してイオンを加速し、推力を作成します。それらはしばしば、宇宙での長期的なミッションに使用されます。
要約すると、ロケットは熱いガスを排出することで動き、反動力を作り出し、それらを押し進めます。彼らは、スラストの方向を変更するか、重力補助操作を使用することで方向を変えます。