Այս պահին Երկրի ուղեծրում կա ավելի քան 1000 արհեստական ​​արբանյակ: Նրանք կատարում են տարբեր առաջադրանքներ և ունեն տարբեր ձևավորում: Բայց նրանք ունեն մեկ ընդհանուր բան՝ արբանյակները պտտվում են մոլորակի շուրջը և չեն ընկնում:

Արագ բացատրություն

Իրականում արբանյակները մշտապես ընկնում են Երկիր ձգողականության պատճառով: Բայց նրանք միշտ վրիպում են, քանի որ արձակման ժամանակ իներցիայով սահմանված կողային արագություն ունեն։

Երկրի շուրջ արբանյակի պտույտը նշանակում է, որ այն անընդհատ անցնում է անցյալով:

Բացատրություն

Եթե ​​գնդակ եք նետում օդ, գնդակը հետ է իջնում: Սա այն պատճառով ձգողականություն- նույն ուժը, որը մեզ պահում է Երկրի վրա և թույլ չի տալիս մեզ թռչել արտաքին տիեզերք:

Արբանյակները ուղեծիր են արձակվում հրթիռներով: Հրթիռը պետք է արագանա մինչև 29000 կմ/ժամ! Սա բավական արագ է, որպեսզի հաղթահարի ուժեղ ձգողականությունը և փախչի Երկրի մթնոլորտից: Հենց որ հրթիռը հասնում է Երկրի վրա գտնվող ցանկալի կետին, այն արձակում է արբանյակը:

Արբանյակն օգտագործում է հրթիռից ստացված էներգիան շարժման մեջ մնալու համար։ Այս շարժումը կոչվում է իմպուլս.

Բայց ինչպե՞ս է արբանյակը մնում ուղեծրում: Մի՞թե նա ուղիղ տիեզերք չի թռչի։

Իրականում ոչ: Նույնիսկ երբ արբանյակը հազարավոր կիլոմետրեր հեռու է, Երկրի ձգողականությունը դեռ ձգում է նրան: Երկրի ձգողականությունը, հրթիռի իմպուլսի հետ զուգակցված, ստիպում է արբանյակին շրջանաձև ուղի անցնել Երկրի շուրջ. ուղեծիր.

Երբ արբանյակը գտնվում է ուղեծրում, այն ունի կատարյալ հավասարակշռություն իմպուլսի և Երկրի ձգողության ուժի միջև: Բայց այս հավասարակշռությունը գտնելը բավականին դժվար է։

Գրավիտացիան ավելի ուժեղ է, որքան օբյեկտը մոտ է Երկրին: Իսկ արբանյակները, որոնք պտտվում են Երկրի շուրջ, պետք է շարժվեն շատ մեծ արագությամբ՝ ուղեծրում մնալու համար:

Օրինակ, NOAA-20 արբանյակը պտտվում է Երկրից ընդամենը մի քանի հարյուր կիլոմետր բարձրության վրա: Ուղեծրում մնալու համար այն պետք է շարժվի 27300 կմ/ժ արագությամբ։

Մյուս կողմից, NOAA-ի GOES-East արբանյակը պտտվում է Երկրի շուրջ 35405 կմ բարձրության վրա։ Ձգողության ուժը հաղթահարելու և ուղեծրում մնալու համար նրան անհրաժեշտ է մոտ 10780 կմ/ժ արագություն։

ISS-ը գտնվում է 400 կմ բարձրության վրա, ուստի նրա արագությունը կազմում է 27720 կմ/ժ։

Արբանյակները կարող են ուղեծրում մնալ հարյուրավոր տարիներ, այնպես որ մենք չպետք է անհանգստանանք նրանց Երկրի վրա ընկնելու համար:

Այսօր մենք կարող ենք դուրս գալ մեր տնից վաղ առավոտյան կամ երեկոյան և տեսնել պայծառ տիեզերական կայանը, որը թռչում է մեր գլխավերեւում: Թեև տիեզերական ճանապարհորդությունը դարձել է ժամանակակից աշխարհի սովորական մասը, շատերի համար տիեզերքը և դրա հետ կապված խնդիրները մնում են առեղծված: Այսպիսով, օրինակ, շատերը չեն հասկանում, թե ինչու արբանյակները չեն ընկնում Երկիր և թռչում տիեզերք:

Տարրական ֆիզիկա

Եթե ​​մենք գնդակ նետենք օդ, այն շուտով կվերադառնա Երկիր, ինչպես ցանկացած այլ առարկա, օրինակ՝ ինքնաթիռ, փամփուշտ կամ նույնիսկ օդապարիկ:

Հասկանալու համար, թե ինչու է տիեզերանավը կարողանում պտտվել Երկրի շուրջ առանց ընկնելու, գոնե նորմալ պայմաններում, մենք պետք է մտքի փորձ կատարենք: Պատկերացրեք, որ դուք դրա վրա եք, բայց չկա օդ կամ մթնոլորտ: Մենք պետք է ազատվենք օդից, որպեսզի կարողանանք մեր մոդելը հնարավորինս պարզ դարձնել: Այժմ դուք պետք է մտովի բարձրանաք ատրճանակով բարձր լեռան գագաթ, որպեսզի հասկանաք, թե ինչու արբանյակները չեն ընկնում Երկիր:

Եկեք փորձ անենք

Հրացանի տակառը ուղղում ենք ուղիղ հորիզոնական և կրակում դեպի արևմտյան հորիզոն: Արկը մեծ արագությամբ դուրս է թռչելու դնչկալից և կուղղվի դեպի արևմուտք։ Հենց որ արկը դուրս գա տակառից, այն կսկսի մոտենալ մոլորակի մակերեսին։

Քանի որ թնդանոթի գնդակը արագորեն շարժվում է դեպի արևմուտք, այն գետնին կընկնի լեռան գագաթից որոշ հեռավորության վրա: Եթե ​​շարունակենք ավելացնել հրացանի հզորությունը, ապա արկը կրակակետից շատ ավելի հեռու կընկնի գետնին։ Քանի որ մեր մոլորակը գնդակի տեսք ունի, ամեն անգամ, երբ փամփուշտը հեռանում է դնչափից, այն ավելի է ընկնում, քանի որ մոլորակը նույնպես շարունակում է պտտվել իր առանցքի շուրջ: Ահա թե ինչու արբանյակները Երկիր չեն ընկնում գրավիտացիայի պատճառով։

Քանի որ սա մտքի փորձ է, մենք կարող ենք հրազենի կրակն ավելի հզոր դարձնել: Ի վերջո, մենք կարող ենք պատկերացնել մի իրավիճակ, երբ արկը շարժվում է նույն արագությամբ, ինչ մոլորակը։

Այս արագությամբ, առանց օդի դիմադրության այն դանդաղեցնելու, արկը կշարունակի ընդմիշտ պտտվել Երկրի շուրջը, քանի որ այն անընդհատ ընկնում է դեպի մոլորակ, բայց Երկիրը նույնպես կշարունակի ընկնել նույն արագությամբ, կարծես «փախչելով» արկից: Այս պայմանը կոչվում է ազատ անկում:

Գործնականում

Իրական կյանքում ամեն ինչ այնքան էլ պարզ չէ, որքան մեր մտքի փորձի մեջ: Այժմ մենք պետք է գործ ունենանք օդի դիմադրության հետ, ինչը հանգեցնում է արկի դանդաղման՝ ի վերջո զրկելով նրան ուղեծրում մնալու և Երկիր ընկնելուց խուսափելու համար անհրաժեշտ արագությունից:

Նույնիսկ Երկրի մակերևույթից մի քանի հարյուր կիլոմետր հեռավորության վրա դեռևս կա օդի որոշակի դիմադրություն, որը գործում է արբանյակների և տիեզերական կայանների վրա և հանգեցնում նրանց արագության դանդաղեցմանը: Այս քաշքշումը ի վերջո հանգեցնում է տիեզերանավի կամ արբանյակի ներթափանցմանը մթնոլորտ, որտեղ այն սովորաբար այրվում է օդի հետ շփման պատճառով:

Եթե ​​տիեզերական կայանները և այլ արբանյակները չունենային արագացում, որպեսզի դրանք ավելի բարձր մղեին ուղեծրում, նրանք բոլորը անհաջող կնվազեին Երկիր: Այսպիսով, արբանյակի արագությունը կարգավորվում է այնպես, որ այն ընկնում է դեպի մոլորակ նույն արագությամբ, ինչ մոլորակը թեքում է արբանյակից: Ահա թե ինչու արբանյակները չեն ընկնում Երկիր:

Մոլորակների փոխազդեցություն

Նույն գործընթացը վերաբերում է մեր Լուսնին, որը շարժվում է Երկրի շուրջ ազատ անկման ուղեծրով: Ամեն վայրկյան Լուսինը մոտենում է Երկրին մոտ 0,125 սմ-ով, բայց միևնույն ժամանակ մեր գնդաձև մոլորակի մակերեսը նույն հեռավորությամբ տեղաշարժվում է՝ խուսափելով Լուսնից, ուստի նրանք մնում են միմյանց նկատմամբ իրենց ուղեծրերում:

Ոչ մի կախարդական բան չկա ուղեծրի կամ ազատ անկման մեջ, նրանք միայն բացատրում են, թե ինչու արբանյակները չեն ընկնում Երկիր: Դա պարզապես ձգողականություն և արագություն է: Բայց սա աներևակայելի հետաքրքիր է, ինչպես տիեզերքի հետ կապված մնացած ամեն ինչ:

Նկարազարդման հեղինակային իրավունք Getty Images

Տիեզերական աղբի քանակը Երկրի ցածր ուղեծրում անշեղորեն աճում է: Հոդվածագիրը որոշել է պարզել, թե ինչ է տեղի ունենում, երբ ծախսված արբանյակները ընկնում են Երկիր: Գերմանացի գիտնականներն ուսումնասիրում են այս խնդիրը։

Շենքը, որտեղ Ուիլեմսը պատրաստվում է ինձ ցույց տալ «ամենահետաքրքիր բաները», պատկանում է Քյոլնում գտնվող Գերմանիայի ավիացիոն և տիեզերական կենտրոնի (DLR) աերոդինամիկ հետազոտությունների ինստիտուտին։

Ուիլեմսը նաև թվարկում է «ոչ ամենահետաքրքիրը»՝ հողմային թունելի կառավարման սենյակը հսկայական հին հեռակառավարման վահանակով, որն ունի բազմաթիվ սենսորներ, անջատիչներ և կոճակներ:

Անցնելով հսկայական պայթուցիկ դուռն՝ մենք մտնում ենք առանց պատուհանների սենյակ։ Պատերը պատված են մուրով, իսկ օդում վառոդի հոտը հստակ զգացվում է։

Այստեղ իրականացվում են հրթիռային շարժիչների աերոդինամիկական փորձարկումներ։

Բայց սա, ինչպես պարզվում է, ամենահետաքրքիրը չէ։

Վիլեմսն իր «ամենահետաքրքիր» փորձերն է անում Քյոլնի կենտրոնի հողմային թունելներից մեկում։ Այն նմանակում է արբանյակի հեռանալը Երկրի ուղեծրից:

«Այժմ հսկայական թվով արհեստական ​​արբանյակներ կան, որոնք պտտվում են Երկրի շուրջը, և բոլորն էլ վաղ թե ուշ կլքեն ուղեծիրը», - բացատրում է Վիլեմսը:

Կարո՞ղ են արբանյակի բեկորները, որոնք չեն այրվել մթնոլորտում, ընկնել ինչ-որ բանի կամ ինչ-որ մեկի վրա:

«Երբ տիեզերանավերը մտնում են մթնոլորտ, դրանք ոչնչացվում են, մեզ հետաքրքրում է, թե որքան է հավանականությունը, որ դրանց բեկորները գոյատևեն»:

Այլ կերպ ասած, օգտագործված արբանյակների բեկորները, որոնք չեն այրվել մթնոլորտում, կարո՞ղ են ընկնել Երկրի վրա ինչ-որ բանի կամ ինչ-որ մեկի վրա:

Բետոնե հատակի վրա տեղադրված հողմային թունելը, որը հատկացվել էր Վիլեմսի փորձերի համար, հիշեցնում է շոգենավին միացված հսկայական, կիսով չափ ապամոնտաժված փոշեկուլ:

Փայլուն ագրեգատը ծածկված է խողովակների և էլեկտրական լարերի ցանցով։ Սովորաբար այս խողովակն օգտագործվում է գերձայնային և հիպերձայնային ինքնաթիռների մոդելների միջով փչելու համար. դրանում ստեղծված օդի հոսքի արագությունը կարող է գերազանցել ձայնի արագությունը 11 անգամ:

Ավելի ու ավելի շատ արբանյակներ են ընկնելու երկնքից

«Խողովակը» ինքնին երկու մետր բարձրությամբ գնդաձև մետաղական խցիկ է, որի ներսում մաքրման մոդելներն ամրացված են հատուկ սեղմակներում:

Բայց Վիլեմսին սեղմակներ պետք չեն. նա պարզապես առարկաներ է նետում խողովակի մեջ, որով օդը հոսում է հակառակ ուղղությամբ մոտ 3000 կմ/ժ արագությամբ (որը երկու անգամ գերազանցում է ձայնի արագությունը):

Նկարազարդման հեղինակային իրավունք Getty ImagesՊատկերի վերնագիր Որպես կանոն, արբանյակները ոչնչացվում են մթնոլորտ մտնելիս։

Այս կերպ մոդելավորվում է երկրագնդի մթնոլորտով ուղեծրից դուրս եկող արբանյակի թռիչքը:

«Մենք առարկաները դնում ենք օդի հոսքի մեջ՝ տեսնելու, թե ինչպես են նրանք իրենց պահում սիմուլյացված ազատ անկման ժամանակ», - ասում է Ուիլեմսը:

«Յուրաքանչյուր փորձի տեւողությունը ընդամենը 0,2 վայրկյան է, բայց սա բավական է բազմաթիվ նկարներ եւ անհրաժեշտ չափումներ անելու համար»։

Փորձերի ընթացքում ստացված տվյալները մուտքագրվելու են համակարգչային մոդելներ, որոնց շնորհիվ հնարավոր կլինի ավելի ճշգրիտ կանխատեսել տիեզերանավերի վարքագիծը ուղեծրից դուրս գալու ժամանակ։ ( Այս տեսանյութում DLRԵրկրի մթնոլորտում Rosat արբանյակի ոչնչացումը մոդելավորվել է):

Ներկայումս շուրջ 500,000 կտոր ուղեծրային բեկորներ կան, որոնք պտտվում են Երկրի շուրջ՝ սկսած փոքր մետաղի բեկորներից մինչև ավտոբուսների չափսերի ամբողջ տիեզերանավ, ինչպես, օրինակ, Եվրոպական տիեզերական գործակալության Envisat արբանյակը, որը կտրուկ դադարեցրեց իր աշխատանքը 2012 թվականի ապրիլին:

«Ընդհանուր առմամբ, բեկորների կտորների թիվը, որոնց հետագծերը մենք հետևում ենք, աճում է», - ասում է Մեծ Բրիտանիայի Սաութհեմփթոնի համալսարանի ինքնաթիռների և հրթիռային գիտության ավագ դասախոս Հու Լյուիսը:

Քանի որ ուղեծրային բեկորների ծավալը մեծանում է, կմեծանա նաև գործող արբանյակների կամ օդաչուավոր տիեզերանավերի հետ բախումների հավանականությունը:

Ուղեծրային բեկորների խնդիրը դեռ երկար կմնա արդիական

Արդեն հիմա, այդ պատճառով, Միջազգային տիեզերակայանի ուղեծիրը պետք է պարբերաբար ճշգրտվի։

«Ծախսված տրանսպորտային միջոցների բեկորները դուրս են մղվում տիեզերքի հետախուզման սկզբից», - ասաց Լյուիսը: «Սովորաբար, մեծ օբյեկտը մտնում է մթնոլորտ յուրաքանչյուր երեք-չորս օրը մեկ, և այս խնդիրը երկար ժամանակ ակտուալ կլինի»:

Չնայած մթնոլորտում արբանյակները ոչնչացվում են գերբեռնվածության և բարձր ջերմաստիճանի պատճառով, որոշ խոշոր բեկորներ համեմատաբար անձեռնմխելի են ընկնում Երկիր:

«Օրինակ՝ վառելիքի տանկերը,- ասում է Լյուիսը,- որոշ տիեզերանավեր ունեն փոքր մեքենայի չափսեր:

Նկարազարդման հեղինակային իրավունք Getty ImagesՊատկերի վերնագիր Օգտագործված արբանյակների մեծ մասը դուրս է բերվում ուղեծրից, որպեսզի նրանք քայքայվեն մթնոլորտում օվկիանոսի անմարդաբնակ տարածքների վրա:

Չնայած Վիլեմսը մեքենաները չի նետում հողմային թունելի մեջ, նրա նպատակն է տեսնել, թե ինչպես են իրենց պահում խոշոր օբյեկտները ոչնչացման ժամանակ, և դրանց բեկորներից որոնք տեսականորեն կարող են հասնել երկրի մակերեսին:

«Մեկ բաղադրիչի շուրջ հոսքը ազդում է իր հարևանների հոսքի վրա», - բացատրում է նա, «Կախված նրանից, թե նրանք Երկիր են ընկնում առանձին, թե խմբով, մթնոլորտում դրանց ամբողջական այրման հավանականության աստիճանը նույնպես փոխվում է»:

Բայց եթե տիեզերական աղբն այդքան հաճախ հեռանում է ուղեծրից, ինչո՞ւ դրանց բեկորները չեն ճեղքում տների տանիքները և չեն ընկնում մեր գլխին:

Շատ դեպքերում պատասխանն այն է, որ օգտագործված արբանյակները նպատակային կերպով դուրս են բերվում ուղեծրից՝ օգտագործելով մնացորդային վառելիք:

Հավանականությունը, որ արբանյակի մի կտոր ընկնի ձեր վրա, չափազանց ցածր է

Այս դեպքում վայրէջքի հետագծերը հաշվարկվում են այնպես, որ արբանյակները այրվեն մթնոլորտում օվկիանոսների անմարդաբնակ տարածքներում:

Բայց չնախատեսված դեորբիտները շատ ավելի մեծ վտանգ են ներկայացնում:

Նման վերջին դեպքերից մեկը NASA-ի ամերիկյան տիեզերական գործակալության վերին մթնոլորտի հետազոտական ​​արբանյակի (UARS) չպլանավորված դուրս գալն էր 2011թ.

Չնայած այն հանգամանքին, որ Երկրի 70%-ը ծածկված է օվկիանոսներով, իսկ ցամաքի մեծ տարածքները դեռևս սակավ բնակեցված են, հավանականությունը, որ UARS-ի անկումը կհանգեցնի Երկրի վրա կործանման, ըստ NASA-ի գնահատականների, 2500-ից 1-ն էր, նշում է Լյուիսը:

«Սա շատ բարձր տոկոս է. մենք սկսում ենք անհանգստանալ, երբ բնակչության համար հնարավոր ռիսկը 10000-ից 1 է»,- ասում է նա։

«Մենք չենք խոսում այն ​​մասին, որ արբանյակի մի կտոր ընկնի ձեր վրա, դրա հավանականությունը աննշան է, ինչը նկատի ունենք, որ այն սկզբունքորեն ընկնի ինչ-որ մեկի վրա»:

Հաշվի առնելով, որ աշխարհում ամեն տարի ավելի քան մեկ միլիոն մարդ է մահանում ավտովթարների հետևանքով, հավանականությունը, որ ուղեծրային բեկորների մի կտոր զգալի ավերածություն առաջացնի Երկրի վրա, շատ փոքր է:

Որքան շատ արբանյակներ մտցվեն ուղեծիր, այնքան նրանցից շատերը կթողնեն այն

Եվ, այնուամենայնիվ, դա անտեսված չէ, քանի որ տիեզերանավ արձակող երկիրը, ՄԱԿ-ի համաձայնագրերին համապատասխան, իրավական և ֆինանսական պատասխանատվություն է կրում նման գործողությունների հետևանքով պատճառված ցանկացած վնասի համար։

Այդ իսկ պատճառով տիեզերական գործակալությունները ձգտում են նվազագույնի հասցնել ուղեծրից օբյեկտների անկման հետ կապված ռիսկերը:

DLR-ի փորձերը գիտնականներին կօգնեն ավելի լավ հասկանալ և ավելի ուշադիր հետևել տիեզերական աղբի վարքագծին, այդ թվում՝ չնախատեսված դուրսբերումների ժամանակ:

Տիեզերական արձակումների արժեքը աստիճանաբար նվազում է, և արբանյակները դառնում են ավելի ու ավելի մանրանկարչություն, ուստի դրանց թիվը միայն կավելանա առաջիկա տասնամյակների ընթացքում:

«Մարդկությունն ավելի ու ավելի է օգտագործում տիեզերքը, բայց ուղեծրի բեկորների խնդիրը գնալով ավելի է վատանում», - ասում է Լյուիսը.

Այլ կերպ ասած, թեև տիեզերանավի բեկորների հարվածի հավանականությունը մնում է աննշան, բայց ավելի ու ավելի շատ արբանյակներ են ընկնելու երկնքից:

Ոչ մի օբյեկտ, որը արձակվել է Երկրի ցածր ուղեծիր, չի կարող հավերժ մնալ այնտեղ:

Կամ ինչու արբանյակները չեն ընկնում: Արբանյակի ուղեծիրը նուրբ հավասարակշռություն է իներցիայի և գրավիտացիայի միջև: Ձգողության ուժը անընդհատ ձգում է արբանյակը դեպի Երկիր, մինչդեռ արբանյակի իներցիան ձգտում է ուղիղ պահել նրա շարժումը: Եթե ​​չլիներ ձգողականությունը, արբանյակի իներցիան այն ուղղակիորեն Երկրի ուղեծրից կուղարկեր արտաքին տիեզերք: Այնուամենայնիվ, ուղեծրի յուրաքանչյուր կետում գրավիտացիոն ուժը կապում է արբանյակին:

Իներցիայի և գրավիտացիայի միջև հավասարակշռության հասնելու համար արբանյակը պետք է ունենա խիստ սահմանված արագություն: Եթե ​​այն շատ արագ է թռչում, իներցիան հաղթահարում է ձգողականությունը, և արբանյակը հեռանում է ուղեծրից: (Այսպես կոչված երկրորդ փախուստի արագության հաշվարկը, որը թույլ է տալիս արբանյակին հեռանալ Երկրի ուղեծրից, կարևոր դեր է խաղում միջմոլորակային տիեզերակայանների արձակման գործում:) Եթե արբանյակը շատ դանդաղ շարժվի, գրավիտացիան կհաղթի իներցիայի դեմ պայքարում, և արբանյակը կհաղթի: ընկնել Երկիր: Սա հենց այն է, ինչ տեղի ունեցավ 1979 թվականին, երբ երկրագնդի մթնոլորտի վերին շերտերի աճող դիմադրության արդյունքում ամերիկյան Skylab ուղեծրային կայանը սկսեց անկում ապրել։ Բռնվելով ձգողականության երկաթյա ճիրաններում՝ կայանը շուտով ընկավ Երկիր:

Արագություն և հեռավորություն

Քանի որ Երկրի ձգողականությունը թուլանում է հեռավորության հետ, արբանյակը ուղեծրում պահելու համար պահանջվող արագությունը տատանվում է՝ կախված բարձրությունից: Ինժեներները կարող են հաշվարկել, թե որքան արագ և ինչ բարձրության վրա պետք է արբանյակը պտտվի: Օրինակ՝ գեոստացիոնար արբանյակը, որը միշտ գտնվում է երկրի մակերևույթի նույն կետից բարձր, պետք է մեկ ուղեծիր կատարի 24 ժամում (որը համապատասխանում է իր առանցքի շուրջ Երկրի մեկ պտույտի ժամանակին) 357 կիլոմետր բարձրության վրա։

Ձգողականություն և իներցիա

Արբանյակի հավասարակշռությունը գրավիտացիայի և իներցիայի միջև կարելի է մոդելավորել՝ պտտելով քաշը դրան ամրացված պարանի վրա: Բեռի իներցիան ձգտում է այն հեռացնել պտտման կենտրոնից, մինչդեռ պարանի լարվածությունը, որպես ձգողականություն, պահում է բեռը շրջանաձև ուղեծրի մեջ։ Եթե ​​պարանը կտրվի, բեռը կթռչի ուղիղ ճանապարհով, որն ուղղահայաց է իր ուղեծրի շառավղին:

Պարզ հարցեր. Անտոնեց Վլադիմիր Ալեքսանդրովիչ հանրագիտարանի նման գիրք

Ինչու՞ արբանյակները չեն ընկնում Երկիր:

Այս հարցի պատասխանը տրվում է դպրոցում։ Միևնույն ժամանակ, նրանք սովորաբար նաև բացատրում են, թե ինչպես է առաջանում անկշռությունը։ Այս ամենն այնքան անհամատեղելի է երկրային կյանքի փորձի վրա հիմնված ինտուիցիայի հետ, որ դժվար է ընկալել: Եվ հետևաբար, երբ դպրոցական գիտելիքները քայքայվում են (նույնիսկ մանկավարժական նման տերմին կա՝ «մնացորդային գիտելիք»), մարդիկ նորից զարմանում են, թե ինչու արբանյակները չեն ընկնում Երկիր, և թռիչքի ժամանակ տիեզերանավի ներսում անկշռություն է առաջանում:

Ի դեպ, եթե կարողանանք պատասխանել այս հարցերին, ապա միևնույն ժամանակ մենք ինքներս կպարզենք, թե ինչու Լուսինը չի ընկնում Երկրի վրա, իսկ Երկիրն էլ իր հերթին չի ընկնում Արեգակի վրա, թեև գրավիտացիոն ուժը Երկրի վրա գործող արևը հսկայական է` մոտավորապես 3,6 միլիարդ տոննա: Ի դեպ, 75 կգ կշռող մարդուն Արեգակը ձգում է մոտ 50 գ ուժով։

Մարմինների շարժումը շատ բարձր ճշգրտությամբ ենթարկվում է Նյուտոնի օրենքներին։ Համաձայն այս օրենքների՝ երկու փոխազդող մարմիններ, որոնք չեն ենթարկվում որևէ արտաքին ուժերի ազդեցության, կարող են հանգստանալ միմյանց նկատմամբ միայն այն դեպքում, եթե դրանց փոխազդեցության ուժերը հավասարակշռված են։ Մեզ հաջողվում է անշարժ մնալ երկրի մակերևույթի վրա, քանի որ ձգողականության ուժը ճշգրտորեն փոխհատուցվում է մեր մարմնի մակերեսի վրա երկրի մակերեսի ճնշման ուժով: Միաժամանակ Երկիրն ու մեր մարմինը դեֆորմացվում են, ինչի պատճառով էլ մենք ծանրություն ենք զգում։ Եթե, օրինակ, մենք սկսենք բարձրացնել ինչ-որ բեռ, մենք կզգանք դրա քաշը մկանային լարվածության և մարմնի դեֆորմացիայի միջոցով, որի միջոցով բեռը հենվում է գետնին։

Եթե ​​չկա ուժերի նման փոխհատուցում, ապա մարմինները սկսում են շարժվել միմյանց նկատմամբ։ Այս շարժումը միշտ ունի փոփոխական արագություն, և կարող են փոխվել և՛ արագության մեծությունը, և՛ նրա ուղղությունը։ Հիմա պատկերացրեք, որ մենք արագացրել ենք ինչ-որ մարմին՝ ուղղելով նրա շարժումը Երկրի մակերեսին զուգահեռ։ Եթե ​​մեկնարկային արագությունը եղել է 7,9 կմ/վ-ից պակաս, այսինքն՝ այսպես կոչված առաջին տիեզերական արագությունից պակաս, ապա գրավիտացիայի ազդեցության տակ մարմնի արագությունը կսկսի փոխվել թե՛ մեծությամբ, թե՛ ուղղությամբ, և այն, անշուշտ, կնվազի մինչև Երկիր. Եթե ​​արագացման արագությունը 11,2 կմ/վ-ից ավելի էր, այսինքն՝ երկրորդ տիեզերական արագությունը, ապա մարմինը կթռչի և երբեք չի վերադառնա Երկիր։

Եթե ​​արագությունը մեծ էր առաջինից, բայց փոքր էր երկրորդ տիեզերական արագությունից, ապա երբ մարմինը շարժվի, կփոխվի միայն արագության ուղղությունը, իսկ մեծությունը կմնա հաստատուն։ Ինչպես հասկանում եք, դա հնարավոր է միայն այն դեպքում, եթե մարմինը շարժվի փակ շրջանով, որի տրամագիծն ավելի մեծ է, որքան արագությունը մոտ է երկրորդ տիեզերական արագությանը: Սա նշանակում է, որ մարմինը դարձել է Երկրի արհեստական ​​արբանյակ։ Որոշակի պայմաններում շարժումը տեղի կունենա ոչ թե շրջանաձև ճանապարհով, այլ երկարաձգված էլիպսաձև ճանապարհով:

Եթե ​​Երկրի տարածաշրջանում գտնվող մարմինը 42 կմ/վ արագությամբ Երկիր մոլորակը Արեգակի հետ կապող հատվածին ուղղահայաց ուղղությամբ արագացվի, ապա այն ընդմիշտ կհեռանա Արեգակնային համակարգից։ Երկրի ուղեծրային արագությունն ընդամենը 29 կմ/վ է, ուստի, բարեբախտաբար, այն չի կարող ոչ թռչել Արեգակից, ոչ էլ ընկնել նրա վրա և հավերժ կմնա նրա արբանյակը։

Այս տեքստը ներածական հատված է։