urania_1959.pdf

(53303 KB) Pobierz
ClASOPISMO
u
ASTRONOMICRE~
AA
P'OIITION
O~
S
UliFACE
N E Y E 11
S E
f
N
Mapa
oawroconcJ od nas pólkuli
Kstqżyca. Objaśnienia
w arl.
,Odwrotna
strona
Ksiqżyca".
(Według
H. P. Witkinsa
i
P. Moore)
"Krzyż"
na
Księżycu
Na prawo- krater
sfont~~W)IY
Curtissa.
kronice)
.lli.liDiftlllll
ROK XXX
STYCZEiil
1959
Nr
ł
URA
·N
IA
CZASOPISMO ASTRONOMICZNE
POPULARNONAUKOWE
~l
ORGAN POLSKI EGO TOWARZYSTWA Mlt 0$NIKOW ASTRONOMil
KR
AK
0
W
1959
Nr
O
c-506/50, jako
pożądane
w
bibliotekach licealnych i nauczycielskich
Pismo
zalecone reskryptem Ministerstwa
Oświaty
z dnia 20. X. 1950
r.,
Numer
nini ejszy jest numerem specjalnym,
poświęconym
w
p1'zeważ­
nej
c
z
ęś
ci
za
gadn
ieniom
dotycząc11 m K
si
ężyc a
.
Sp rau;y
te
są dz iś wyjąt­
kowo aktual
ne
i
inLere sujące
w
zw
zku
z
próbami w
y
rzucenia rakiety
księżyco wej.
Prób
y
te
czter okr ot nie
już
byly n
ie
udane, ale
może
w naj
-
bliższyc h
tygodniach
przynios ą
zwycięstwo.
MACIEJ BIELICKI
-
Warszawa
TRASY LOTÓW
KSIĘZYCOWYCH
l.
Rozwój astronautyki
następuje
z tak
gwałtowną
szybko-
ścią, że
to, co rok temu
było niespodziewaną sensacją, dziś już
jest jakby normalnym stanem rzeczy; spodziewamy
się
nato-
JutlPei:ue f21Jl'UIIia
Świqlcelmf'
i
(/( awotMn::lll'
UIJ'fJla
Qrui:ątl .(jłótOmJ-
1JolJ>kiNJO
'
(;owtUi:lJ
Jl[liJU
Jlf
iłoJ
..
ttikattJ. cJIJ>IMIUJ.IIlii..
i
rflnlake;n ,/l(,mtii"
prawie
jesteśmy świadkami
urzeczywistnienia
zu-
pełnie
nowych zdobyczy w tej dziedzinie wiedzy.
Wystarczy
przypomnieć datę
4
października
1957 roku, kiedy to wystarto-
miast i
już
URANIA
pierwszy sztuczny satelita Ziemi.
Przypomnieć, że
co mie-
lub dwa
najwyżej
uruchamiano
następne
sztuczne
księżyce
tak,
że
w
ciągu niecałego
roku utworzono ich
już
7, z których
obecnie
(początek
grudnia 1958 r.)
krąży
jeszcze 4: 3 amery-
kańskie
(Explorer I i IV, Vanguard I) oraz l radziecki (Sputnik
III). I tak
oswoiliśmy się
z tymi
krążącymi
sztucznymi
księży­
cami,
że
...
zapomnieliśmy
prawie
już
o nich. Tylko
specjaliści
zajmują się
nimi i
przeprowadzają
odpowiednie badania.
Dziś
zaś,
po
różnych
w
międzyczasie
lotach rakiet dalekiego
zasięgu,
interesują
nas próby z
wysyłaniem
rakiet,
mających osiągnąć
nasz naturalny
Księżyc.
Próby te
niewątpliwie
w
najbliższej
przyszłości będą
udane
-
co znów stanie
się
nowym sensacyj-
nym
osiągnięciem
astronautyki. Oprócz triumfu techniczno-
naukowego
zdobędziemy
wtedy
możliwość
uzyskiwania nowego
rodzaju
materiału
obserwacyjnego, który
może być
w stosunku
do
wiadomości
dotychczasowych bardzo rewelacyjny w
różnych
dziedzinach wiedzy.
Oczekujemy
więc
w
najbliższej przyszłości, że
otrzymamy
wiadomości
o naszym
Księżycu bądź
to
bezpośrednio
z jego
powierzchni,
bądź
to z
odległości
wielokrotnie mniejszej.
niż
jego
odległość
od nas na Ziemi. W pierwszym przypadku rakieta
nasza
musiałaby wylądować
na powierzchni
Księżyca,
czego
wstępem
istotnym
byłaby możność
t raf i e n i a w
Księżyc
-
uważając rakietę
jako pocisk wystrzelony z okolicy Ziemi.
W drugim
zaś
przypadku rakieta nasza
musiałaby
z b l i
ż
y
ć
się
do powierzchni
Księżyca
na
odległość
stosunkowo nie-
wielką, rzędu
kilkuset czy kilku
tysięcy
kilometrów.
Zbliżenie
takie,
osiągnięte
ruchem
bezwładnym
rakiety,
uważanej
znów
'jako
pocisk wystrzelony z okolicy Ziemi,
może posiadać różny
charakter ze
względu
na
następujące
cechy: minimalna
odległość
rakiety od powierzchni
Księżyca,
miejsce powierzchni
Księ­
życa,
do którego
nastąpiło największe zbliżenie
(w szcze-
gólności,
czy to miejsce
leży
na widzialnej z Ziemi
części
po-
'\Nierzchni
Księżyca,
czy na niewidzialnej);
jednorazowość
czy
wielokrotność
takiego
zbliżenia;
czas trwania
zbliżenia,
powrót
do Ziemi
i
jego rodzaje itd.
Poza tym
występują, wśród
wielu innych,
możliwości
istotne
dodatkowego
użycia
silnika rakietowego dla wielu celów: w re-
jonie
Księżyca,
na trasie
Ziemia-Księżyc
i
Księżyc-Ziemia,
podczas
lądowania
na
Księżycu
lub powrotnego na Ziemi itd.
Cele dodatkowego
użycia
silnika (przynajmniej w
początkowej
fazie lotów
księżycowych) mogą być następujące:
korekcja lotu
na trasie
Ziemia-Księżyc,
hamowanie rakiety podczas
lądo­
wania na
Księżycu,
wmanewrowanie rakiety w
orbitę około-
wał
siąc
E
~''
s
URANIA
księżycową,
3
hamowanie rakiety w manewrze jej
lądowania
po-
wrotnego na Ziemi
itd.
Wreszcie istnieje bardzo wiele
zagadnień związanych
z lotem
przez
atmosferę
Ziemi,
dotyczących wyposażenia
i konstrukcji
rakiety, automatyzacji
urządzeń,
telekomunikacji, telesterowa-
nia itd., oraz
cały
kompleks
zagadnień,
związanych
z ewentual-
nym pobytem
człowieka
w
rakiecie
i na
Księżycu.
Wśród
tych
wszystkich
zagadnień wysuwają się
na
czoło,
związane już
z pierwszymi lotami do
Księżyca,
problemy mo-
żliwości
i doboru trasy lotu
księżycowego.
Dlatego
zajmiemy
się
pokrótce tymi problemami, opiszemy je ogólnie i wypro-
wadzimy pewne wnioski oraz podamy wyniki
badań
teore-
tyczno-rachunkowych.
2. Najpierw
skonkretyzujemy
trochę dokładniej
nasz temat.
Przypomnijmy
sobie,
że
w naszym
Układzie Słonecznym,
wo-
koło Słońca,
jako jedna
z
planet,
krąży
Ziemia. W
odległości
około
400 razy mniejszej
niż odległość
Ziemi od
Słońca, krąży
wokoło
Ziemi
Księżyc.
Masa dalekiego
Słońca
jest
około
300 000
razy
większa
od masy Ziemi, masa
zaś
bliskiego
Księżyca
jest
około
80 razy mniejsza
od
niej. Ruchy obiegowe Ziemi
wokoło
Słońca
i
Księżyca wokoło
Ziemi (a raczej ich ruchy obiegowe
wokoło
odpowiednich
środków
mas)
odbywają się
zgodnie z za-
sadami
mechaniki i prawa powszechnego
ciążenia
Newtona.
Otóż
rakieta nasza, po
całym
locie
napędowym
(start z po-
wierzchni Ziemi, przebycie stopniowe
gęstych
warstw atmo-
sfery
ziemskiej wraz z odpaleniem wszystkich stopni) znajdzie
się
w pewnej
określonej,
stosunkowo niewielkiej
odległości
od
powierzchni Ziemi, np. na
wysokości około
200 km (gdzie
można
już
zaniedbać wpływ
oporu atmosferycznego), i
począwszy
od
tego punktu w przestrzeni
można ją uważać
za
ciało
materialne,
biegnące
ruchem
bezwładnym
1
określonym
z jednej strony
kierunkiem
i
wielkością
tzw.
prędkości początkowej,
z drugiej
zaś, siłami
grawitacyjnymi,
działającymi między rakietą
a cia-
łami
niebieskimi. Przyjmiemy
również
naturalne
założenie, że
na
rakietę
nie
działają żadne
inne
siły
oprócz
sił
grawitacyj-
nych- co jest
zupełnie wystarczająco
zgodne z
rzeczywistością
przyrodniczą.
W tych warunkach
określamy
nasz problem
w sposób
następujący:
jakie
będą
trasy
beznapędowych
lotów
księżycowych
w
zależności
od danych w
określonej
chwili
czasu
położenia
punktu
początkowego
i
prędkości początkowej
(rys.
1).
wyrażonych
3
współrzędnymi
tego punktu oraz 3
skła­
dowymi
prędkości-
w odpowiednio dobranym
układzie współ­
rzędnych.
Zgłoś jeśli naruszono regulamin