Vissza a főoldalra    Vissza a Sci-fi oldalra

 

A Lost In Space gravitációs gyorsítója
2003.04.15.


 

Időutazás + Hiperkapu + Hiperhajtómű + Idegenek = Lost In Space.

        A Jupiter 2 és családias legénysége, mivel sajnos a távozáshoz már nincs elegendő üzemanyaguk, űrhajótöröttként száll le egy ismeretlen bolygóra. (Vajon miért Robinson-családnak hívják őket?)

A Jupiter 2

        A bolygó felszínén bemért energiaforrást nem sikerül megszerezniük, de a megsemmisülés előtt álló bolygóról távozniuk kell. Mit is tesznek? Mivel tudják, hogy a bolygó elhagyásához kevés az üzemanyag, a lassan széteső bolygó belseje felé indulnak el űrhajójukkal.

A széteső bolygó egyik belső ürege

        Így a bolygó gravitációja segít felgyorsítani az űrhajót, és végül sikerül is kitörniük annak vonzásából.

A Jupiter 2 elhagyja a bolygót

        Még éppen időben, a bolygó felrobbanása előtt.

A bolygó felrobban


 

Hogy is van ez?

        Tegyük fel, hogy a megsemmisülni készülő bolygón tényleg létrejön néhány átrepülésre alkalmas nyílás. (Ami persze a hatalmas gravitációs erők miatt valószínűleg szinte lehetetlen.) A következő egyszerűsített ábrán láthatjuk a történetet:

Keresztül a bolygón

        A piros nyíl mutatja a hagyományos bolygóelhagyás sikertelen megoldását. Mivel nem sikerül elérni a szökési sebességet, az űrhajó visszaesik a bolygófelszín felé.

        Mivel a filmben szereplő bolygó gravitációja hasonló a Földéhez, elhagyásához, illetve a keringési pályára álláshoz 7,91 km/s, vagyis 28 500 km/h sebességet kell elérni. Ha annyi hajtóenergia sincs, hogy ezt elérjék, akkor az űrhajó visszatér a felszínre.

        Utasaink arra számítanak, hogy a bolygó gravitációs vonzását kihasználva felgyorsulhatnak az említett 28 500 km/h sebességre. Tehát elindulnak a fenti ábrán kék nyíllal jelölt útvonalon.


 

Vajon mi történne valójában?

        A bolygó hatalmas tömegének vonzóereje folyamatosan jelen van. Az erő nagysága attól függ, milyen távol van az űrhajó a bolygó középpontjától. Az erő iránya pedig mindig a bolygó tömegközéppontja felé mutat. A következő ábrán az űrhajó pályája van feltüntetve.

A gravitáció hatása a pálya mentén

        A kék színnel jelölt pályaszakaszon a gravitációs hatás segíti az űrhajó mozgását, tehát gyorsítja azt. Viszont a piros szakaszok esetén a bolygó gravitációja lassítja a mozgást.

        A mozgás bolygón belüli szakaszán a gravitáció gyorsító és lassító hatása pontosan kiegyenlíti egymást. Ebből a szempontból nézve tehát teljesen felesleges ezt az utat választani. Sajnos ezzel a módszerrel sem érhető el a kívánt sebesség. Sőt! Mivel az átjáró keresésére is fordítódik üzemanyagmennyiség, a túloldalon még kisebb lesz a végsebesség.

        Eddig nem esett szó a légellenállás hatásáról, ami a bolygón való áthaladáskor a sebesség hatalmas volta miatt óriási energiaveszteséget okoz. (Egy hagyományos bolygóelhagyásnál a levegő sűrűsége az emelkedés során folyamatosan csökken, ami jelentős energiamegtakarítást jelent.) Így valószínűsíthető, hogy a meglévő üzemanyag még a bolygón való átjutáshoz sem lenne elég.

        Végül: Vajon nehéz-e kormányozni egy járművet néhány 10 000 km/h sebességnél egy szűk alagútban?


 

Mi ebből a tanulság?

        Ez van, amikor színészekre (William Hurt, Matt LeBlanc) bízzák egy űrhajó vezetését. Így az űrhajótörés már teljesen érthető dolog.

 

Valódi gravitációs gyorsítók

        Egy-egy bolygó gravitációját űreszközök gyorsítására az emberiség már többször is alkalmazta. A bolygók nagy sebességgel keringenek a Nap körül. Ha egy űreszköz a helyi második kozmikus sebességnél gyorsabban halad el a bolygó mögött (a bolygó mozgási irányából nézve), akkor sebessége növekedni fog. Így akár a harmadik kozmikus sebességet is elérheti, amivel elhagyható a Naprendszer.

Hintamanőver

        Ezt a gyorsítási módot a magyar szakirodalomban hintamanővernek hívják. A hintamanővert a fent említett módon alkalmazták például a Voyager-1 és Voyager-2 űrszondák gyorsítására is.


  Tudomány és Technika (test@t-es-t.hu)

Vissza az oldal elejére

Vissza a főoldalra    Vissza a Sci-fi oldalra