بدون هوا، بدون اصطکاک موشک در فضا چه طور حرکت می کند؟
آتی جو: همانطور که می دانید هوایی در فضا وجود ندارد و درحقیقت خلأ در آنجا حکمفرما است؛ پس این سؤال واقعا جالب توجه است که موشک ها در چنین محیطی چگونه رو به جلو می روند.
غزال زیاری: وقتی روی سطح کره زمین می خواهیم تا چیزی را به حرکت دربیاوریم، به طور معمول باید به آن فشار وارد کنیم؛ اما تا حالا برایتان این سؤال پیش آمده که موشک های ناسا چگونه در خلأ فضا و بدون آنکه محیطی برای فشار وارد آوردن وجود داشته باشد، حرکت می کنند؟
ما حرکت اشیا در زمین را بصورت غریزی می فهمیم. به جهت اینکه چیزی به جلو حرکت نماید، باید به چیز دیگری فشار وارد شود. بطورمثال هنگام راه رفتن، پاهایمان به زمین فشار می آورند؛ هنگام شنا کردن، بدنمان را به آب فشار می دهیم و چرخ های خودرو در نتیجه اصطکاک، سطح جاده را به عقب فشار می دهند تا خودرو رو به جلو حرکت نماید.
محیط متفاوت در فضا
ما طبق آن چه نظریه نسبیت خاص اینشتین و آزمایش میکلسون-مورلی به ما نشان دادند، فضا در حقیقت یک محیط خلأ است؛ یعنی هیچ چیزی در آن وجود ندارد که بتوانید به آن فشار بیاورید و حتی اگر تا می توانید در آن دست وپا بزنید هم حرکتی به جلو نخواهید داشت.
در واقع اگر در فضا دستتان را به جلو ببرید، طبق قانون سوم نیوتن که برای هر کنش، واکنشی برابر و در خلاف جهت وجود دارد، بدنتان به عقب حرکت خواهد کرد؛ اما اگر همان دست را باردیگر به عقب برگردانید، حدس بزنید چه اتفاقی می افتد؟ بله، باردیگر به نقطه شروع بازمی گردید.
موشک ها چگونه در فضا حرکت می کنند؟
رکت موشک ها در فضا با کمک قانون سوم نیوتن و قانون پایستگی تکانه (مومنتوم) صورت می گیرد. چون در فضا چیزی برای فشار دادن وجود ندارد (البته دراین میان یک تبصره کوچک هست: حرکتتان ممکنست کمی تحت تأثیر فشار فوتون ها یا اتم های پراکنده در فضا قرار بگیرد)، پس موشک ها باید برای حرکت کردن، جرمی را از خود خارج کنند.
ناسا در این رابطه توضیح داد: «وقتی موشک گازهای داغ خروجی را به بیرون پرتاب می کند، همان گازها به موشک برای حرکت رو به جلو نیرو وارد می کنند. موشک گازها را به عقب هل می دهد و این موجب می شود تا خودش به جلو به حرکت دربیاید.»
ناسا برای درک بهتر این قانون، مثال ساده ای می زند: «اگر شخصی روی یک اسکیت برد بایستد و یک توپ بولینگ را پرتاب کند، خود فرد و توپ در راستای مخالف یکدیگر حرکت خواهند کرد و چون وزن شخص بیش از توپ است، توپ مسافت بیشتری را طی خواهدنمود. موشک با موتور جت فرق دارد. موتور جت برای عملکردش به اکسیژن موجود در هوا نیاز دارد؛ اما یک موشک همه چیز مورد نیازش را با خود حمل می کند. بنابراین هم هست که موتور موشک در فضا که هوایی در آن نیست، کار می کند.»
سال هاست که انسان با استفاده از همین فناوری، به ماه و دیگر اجرام منظومه شمسی سفر می کند؛ هرچند که این فناوری هم کامل و بی نقص نیست. به زبان ساده، به جهت اینکه بتوانید در فضا حرکت یا مسیر خودرا تنظیم کنید، به مقدار زیادی سوخت نیاز دارید که این به مفهوم جرم زیاد و در نتیجه هزینه خیلی زیادی است.
راه حل های جایگزین
ز همین رو و برای صرفه جویی در هزینه ها، دانشمندان درحال بررسی روش های نوینی برای تامین نیروی پیشران در فضا هستند؛ ازجمله این تکنیک ها می توان به این دو یاد شده کرد:
بادبان های خورشیدی (solar sails) پرتوهای الکترونی نسبیتی (relativistic electron beams)
با وجودی که آزمایش های اولیه این فناوری ها امیدبخش بوده اند، اما هم اکنون ما هنوز وابسته به قانون سوم نیوتن و بیرون راندن جرم برای حرکت در فضا هستیم.
منبع: iflscience
۵۸۳۲۱
این مطلب را می پسندید؟
(1)
(0)
تازه ترین مطالب مرتبط
نظرات بینندگان در مورد این مطلب