Пределы земной гравитации: почему размер Земли критичен для космических полётов

Формула Циолковского и гравитационный барьер

Специалисты НАСА провели расчёты, основанные на фундаментальной формуле Циолковского, и пришли к важному заключению. Согласно их анализу, существует физический предел, после которого ракета, созданная человечеством, не сможет преодолеть земное притяжение. Проблема заключается в недостатке тяги, которую способен развить ракетный двигатель, даже при использовании одного из самых эффективных известных химических топлив — смеси водорода и кислорода. При этом исследователи отмечают, что теоретически могут существовать и другие, более энергоёмкие химические соединения, но и их потенциал, судя по всему, ограничен законами физики.

Как размер планеты определяет судьбу цивилизации

Масса и радиус Земли оказались решающими факторами не только для развития космонавтики, но и, в более широком смысле, для всей истории человеческой цивилизации. Если бы наша планета была значительно массивнее и имела больший радиус, сила её гравитации сделала бы космические полёты принципиально невозможными. Ракеты просто не смогли бы достичь второй космической скорости, необходимой для преодоления притяжения и отправки кораблей к другим небесным телам, например, к Луне. В таком сценарии, согласно расчётам, максимум, на что можно было бы рассчитывать, — это вывод аппаратов на низкую круговую орбиту, подобно Международной космической станции (МКС), где они находились бы в состоянии постоянного падения, но не падали на поверхность.

Критический радиус: граница между орбитой и космосом

С помощью формулы Циолковского был вычислен максимально допустимый радиус планеты, при котором современные ракеты на водородно-кислородном топливе ещё способны достичь второй космической скорости. Эта граница составляет примерно 9680 километров. Для сравнения, реальный средний радиус Земли равен около 6371 км. Если бы радиус нашей планеты превысил рассчитанный предел, то вторая космическая скорость стала бы для существующих ракетных технологий недостижимой целью. Таким образом, можно сделать вывод: будь Земля всего на 50% больше, человечество было бы навсегда заперто в гравитационной колыбели, и сама идея космических путешествий осталась бы лишь несбыточной мечтой.

Мы благодарны вам за интерес к нашему контенту и за ваши подписки.

Больше интересных статей здесь: Космос.

Источник статьи: К такому выводу пришли в НАСА.