Simulering av oppskytningen

En simulering av oppskytningen gir oss muligheten til ? tilpasse raketten etter hvert som detaljene i oppdraget blir bestemt.

M?let med denne simuleringen er ? finne ut hvor stor motoren m? v?re og hvor mye drivstoff den trenger for ? slippe unna Hjemplanetens gravitasjonsfelt, og kunne begynne p? reisen mot en annen planet. Tyngdekraften avtar proporsjonalt med kvadratet av avstanden (\(G \propto \frac{1}{r^2}\)), s? hvis raketten g?r fort nok vil tyngdekraften avta raskere enn den klarer ? bremse raketten.

Problemet n?r man skal skyte opp en rakett er at den m? b?re sitt eget drivstoff. Drivstoffet gj?r raketten tyngre, men da trenger man en sterkere motor, som trenger mer drivstoff, som gj?r raketten tyngre. Sterkere motor, mer drivstoff, tyngre rakett ... Heldigvis fortsetter ikke dette i det uendelige, ellers hadde det v?rt h?pl?st ? pr?ve ? skyte opp noe som helst. Etter hvert som raketten bruker drivstoff, blir den lettere, og tyngdekraften blir svakere, s? akselerasjonen fra motoren ?ker. Jo st?rre motor raketten har, jo raskere bruker den drivstoff og jo fortere ?ker akselerasjonen. Man skulle tro at det bare gjaldt ? gj?re raketten stor nok for ? f? til en vellykket oppskytning.

Desverre er det ikke rakettforskning s? enkelt. For det f?rste er den en grense for hvor stor rakett det er mulig ? bygge, og for det andre risikerer man at utstyret raketten frakter blir ?delagt hvis akselerasjonen blir for stor. Raketten m? dessuten ha ekstra drivstoff igjen til reisen etter oppskytningen.

Som for rakettmotoren m? vi gj?re forenklinger for ? kunne simulere oppskytningen. Atmosf?ren er s? tynn at vi kan se bort fra luftmotstand, og vi antar at raketten beveger seg rett opp. Programmet simulerer oppskytningen helt til raketten har n?dd unnslipningshastighet, eller g?tt tom for drivstoff. S? forteller det oss hvor mye drivstoff raketten har brukt, hvor lang tid oppskytningen tok, hvor h?yt oppe raketten er og hvor fort den g?r. N?r vi vet hvor og n?r oppskytningen skal v?re, skal vi bruke dette til ? finne posisjon og hastighet til raketten i forhold til Solen.

Den store fordelen med simuleringer er at man kan pr?ve og feile i situasjoner der man i virkeligheten bare har én sjanse. Vi kan justere motorst?rrelse, partikkeltetthet og mengde drivstoff til vi f?r en vellykket oppskytning, hvor akselerasjonen er akkurat passe og raketten har drivstoff igjen til reisen. Hvor mye drivstoff raketten trenger til reisen, vet vi ikke enn?. Vi vet heller ikke n?r eller hvor p? planeten oppskytningen skal v?re. Alt dette skal vi bestemme senere, s? denne simuleringen kommer til ? bli godt brukt.

Publisert 15. sep. 2018 17:00 - Sist endret 15. sep. 2018 17:00