Hvernig kemst eldflaug áfram í tómarúmi?

Maður getur ekki komið sér á hreyfingu í tómarúmi án viðspyrnu. Hvernig kemst eldflaug áfram í lofttómum geimnum?

BIRT: 07/09/2023

LESTÍMI:

2 mínútur

Það er kannski erfitt að átta sig á því að geimflaug geti aukið hraðann eða skipt um stefnu í geimnum, þegar hún hefur ekki viðspyrnu frá jörðu eða gufuhvolfinu.

Þetta byggist á þeim misskilningi að eldflaug þurfi viðspyrnu. Í raunni er það orkulosun eldflaugarinnar sem skapar kraftinn bæði í geimnum og niðri í gufuhvolfinu.

Auðveldari hröðun í geimnum

Ísak Newton skilgreindi grundvallaratriði hreyfingar svo snemma sem 1687.

Þetta er þriðja lögmál Newtons og snýst um átak og gagntak. Þar segir að hverju átaki fylgi jafnöflugt gagntak. Þetta þýðir t.d. að þegar maður kastar þungum hlut fram fyrir sig, þrýstist maður sjálfur aftur á bak.

Í eldflaug skýtur hreyfillinn heitu gasi út að aftan og við það þrýstist eldflaugin áfram, ekki ósvipað því sem finna má fyrir bakslagi þegar skotið er úr byssu.

Þriðja lögmál Newtons gildir jafnt í gufuhvolfinu og í tómarúmi. Reyndar fer eldflaugin hraðar í geimnum – fjarri þyngdarafli jarðar og loftmótstöðu gufuhvolfsins.

Lögmál Newtons rangtúlkað í 50 ár

Goddard var faðir nútímaeldflauga.

Á ritstjórn New York Times höfðu menn ekki skilning á lögmáli Newtons þann 13. janúar 1920, þegar blaðið hæddist að hugmyndum frumkvöðulsins Roberts Goddard um að skjóta eldflaugum út í geiminn.

Í greininni var sagt út í hött að ímynda sér að eldflaug gæti virkað í tómarúmi þar sem enga viðspyrnu væri að finna.

Blaðið birti ekki leiðréttingu fyrr en eftir að Apollo 11. var skotið til tunglsins 17. júlí 1969.

Frumeindir knýja eldflaug í geimnum

Þegar geimför koma út úr gufuhvolfi jarðar, tekur svonefndur jónahreyfill oft við. Þessi hreyfill blæs jónum – rafhlöðnum frumeindum – út á miklum hraða.

NASA-geimfarið Dawn var knúið jónahreyfli í heimsókninni til dvergplánetunnar Ceresar. Jónahreyfill þarf ekki að vera sérlega kraftmikill til að ná hraða í tómarúmi.