Det er mye man m? tenke p? og planlegge f?r man sender opp en rakett, men viktigst av alt er drivstoff. Uten drivstoff er det ikke en rakett, da er det bare en datamaskin p? jordas overflate. Det ? vite n?yaktig hvor mye drivstoff man trenger er et regnestykke man m? balansere n?ye. Jo mer drivstoff du trenger, jo st?rre m? raketten bli for ? f? plass til drivstoffet, jo mer veier raketten, og jo mer drivstoff trenger du.
P? grunn av denne problematikken har ingeni?rer jobbet med det ? perfeksjonere rakettmotorene siden 400 ?r f?r kristus. Men det var ikke f?r p? starten av 1900-tallet at den amerikanske fysikeren Robert Goddard monterte en dyse p? enden av en rakettmotor som ?kte rakettmotorens effektivitet 25 ganger. Siden den gang har det blitt gjort mange forbedringer i feltet, men p? bunnen av alt ligger fortsatt Newton's tredje lov.
When one body exerts a force on a second body, the second body simultaneously exerts a force equal in magnitude and opposite in direction on the first body.
Eller litt enklere p? norsk: "For hver kraft finnes det en like stor og motsatt rettet motkraft."
Ut fra Newton's andre lov vet vi ogs? at F = m * a eller kraft er lik masse ganger akselerasjon. Dette vil si at for hver Newton (Newton er m?leenheten for kraft) vi f?r fra rakettmotoren vil vi f? en akselerasjon av raketten proposjonal med forholdet mellom kraften og rakettens masse.
P?fyll av drivstoff
I fremtiden vil vi trolig har stasjoner for p?fyll av drivstoff i bane rundt jorda eller p? m?nen. Dette vil f?re til at rakettene vi sender opp fra jorda kan v?re mindre og frakte tyngre last ettersom de ikke trenger ? ha med seg like mye drivstoff fra jordens overflate. Per i dag har vi ingen muligheter til ? fylle drivstoff etter man har forlatt jorden, s? da m? man ha med seg alt drivstoffet man trenger til hele reisen fra oppskytning.
Gravitasjonsbr?nner
En vanlig m?te ? fremstille tyngdefelt p? er i form av "br?nner" som blir skapt av massive objekter i rommet. Jo n?rmere massen du er, jo lenger ned i br?nnen er du. For ? unnslippe et objekts tyngdefelt er du n?dt til ? komme deg helt ut av denne br?nnen, men det krever mye energi da du hele veien ut kjemper mot tyngdefeltet fra objektet. Men man trenger ikke unnslippe tyngdebr?nnen for ? ikke falle ned i tyngdefeltet. Se p? bildet til h?yre og se for deg at du har en klinkekule. Derom du n? sendte denne i sirkel rundt br?nnen vil denne kunne trille i sirkler for alltid s? sant det ikke er noen friksjon p? kulen. Det er i praksis dette vi gj?r n?r vi aksellererer romskip i bane rundt jorden, da krever det mye mindre energi ? forflytte seg utover i tyngdefeltet fordi du istedenfor ? streve mot tyngdekraften bruker dens egenskaper til din fordel.
Hvis du vil kan du se denne YouTube-videoen for en praktisk, forenklet demonstrasjon av hvordan tyngdefelt fungerer. Demonstrasjon av gravitasjonsbr?nner.
I neste innlegg vil jeg snakke mer spesifikt om mitt romskip, hvordan drivkraft det bruker, og hvordan jeg skal f? det opp fra overflaten og i en stabil bane.
Kilder:
Sutton, George Paul - History of Liquid Propellant Rocket Engines