Miten avaruusalusta ohjataan avaruudessa?

Miten avaruusalusta ohjataan avaruudessa?

Miten avaruusalusta ohjataan avaruudessa? Eli mitä vastaan alusta ohjaavat suihkumoottorit "työntävät" saadakseen avaruusaluksen kääntymään?

Vastaus

Koska avaruudessa on tyhjiö eikä ole väliainetta joka vaikuttaa liikkeeseen, toimitaan siellä kylmästi Newtonin lakien (mekaniikan peruslakien) mukaan.

Ensimmäinen laki (jatkavuuden laki) sanoo, että kappale jatkaa liikettään suoraviivaisesti, jos siihen ei kohdistu mitään voimaa. Avaruudessa ainoa merkittävä avaruusalukseen kohdistuva ulkopuolinen voima on planeettojen ja Auringon painovoima, jonka vaikutus on helppo ottaa huomioon aluksen rataa laskiessa.

Newtonin kolmas laki, eli voiman ja vastavoiman laki kertoo, että jos kappale A vaikuttaa jollakin voimalla kappaleeseen B, vaikuttaa B A:han samansuuruisella mutta vastakkaissuuntaisella voimalla. Kun rakettimoottori työntää siinä syntyviä palokaasuja suurella nopeudella avaruuteen, vaikuttaa rakettiin vastakkaissuuntainen voima, joka antaa avaruusalukselle kiihtyvyyden haluttuun suuntaan. Ilmaa tai muuta väliainetta ei siis tarvita.

Näillä eväillä mennään. Ilmassa lentokonetta voi kääntää siivillä, mutta avaruudessa sellaiseen ei ole mahdollisuutta, vaan kaikki suunnanmuutokset vaativat rakettimoottorin (tai vastaavan) käyttöä. Usein planeettojen painovoimaa käytetään myös hyväksi, tällöin puhutaan ns. gravitaatiolingosta. Myös eksoottisempia tapoja löytyy, kuten aurinkopurje.

Jos puhutaan pelkästä aluksen kääntämisestä jonkin akselinsa ympäri, voidaan käyttää myös vauhtipyöriä. Se perustuu pyörimismäärän säilymiseen, joten yhtä tai useampaa vauhtipyörää kiihdyttämällä, hidastamalla tai kääntämällä voidaan pyörittää alusta halutun akselin ympäri.

Englanninkielisestä Wikipediasta löytyy laaja artikkeli avaruusalusten työntömekanismeista:

http://en.wikipedia.org/wiki/Spacecraft_propulsion

Myös laajan artikkelin planeettojenvälisestä matkustuksesta löytää Wikipediasta:

http://en.wikipedia.org/wiki/Interplanetary_travel

Kommentit (0)

Vastauksesi