Ako sa rakety pohybujú vo vesmíre, keď tam nie je žiadne médium, o ktoré by sa mohli zaprieť?

Pohyb na Zemi je niečo, čomu intuitívne chápeme všetci. Keď sa chceme posunúť ďalej, musíme sa o niečo zaprieť. Napríklad, keď ideme autom a šliapneme na plyn, tak medzi pneumatikami a asfaltom vzniká trenie, ktoré posúva auto dopredu. Keď plávame vo vode, tak rukami odtláčame vodu, čím sa posúvame dopredu.

Vesmír je však niečo, kde je vákuum. Znamená to, že tam nie je žiadne médium, do ktorého by sme sa mohli „zaprieť“ a posunúť sa ďalej. Nech by si hocijako mávol rukami vo vesmíre, tak by si sa nepohol z miesta. Logickou otázkou preto je, ako sa vo vesmíre môžu pohybovať vesmírne lode či sondy. Poďme sa na túto tému pozrieť spolu so serverom iflscience.com.

Prihlás sa k odberu noviniek z Vedelisteze.sk cez Telegram

Ako sa vo vesmíre pohybujú rakety, keď tam je vákuum?

Odpoveď leží v klasickej fyzike a znie možno až prekvapivo jednoducho. Raketové motory nefungujú tak, že sa zaprú o niečo vonku. Fungujú tak, že niečo silno a rýchlo vypustia zo seba von. A to, čo raketa vypustí, ju posunie opačným smerom.

Fyzici tento princíp poznajú ako Newtonov tretí zákon pohybu. Ten hovorí, že každá akcia vyvolá rovnakú, ale opačnú reakciu. Ak teda raketa vypustí výfukové plyny veľkou silou smerom dozadu, samotná raketa sa pohne opačným smerom, teda dopredu. Je to podobné, ako keď stojíš na skateboarde a hodíš pred seba ťažkú guľu. Ty pôjdeš dozadu, guľa dopredu. To isté robí raketa, len vo veľkom.

Problém je však ten, že na rozdiel od lietadiel raketa nemá k dispozícii okolitý vzduch, ktorý by mohla použiť na spaľovanie paliva. Preto si so sebou nesie aj oxidant, teda látku, ktorá dodáva kyslík na spaľovanie. Často je to kvapalný kyslík, ktorý spolu s palivom ako je napríklad vodík alebo petrolej vytvára v spaľovacej komore explóziu. Táto explózia vytvára horúce plyny, ktoré sú vystrelené von z trysky a tým vzniká pohyb.

Znie to jednoducho, no má to háčik. Ak sa chceš hýbať vo vesmíre, musíš si celý tento proces pohonu doslova odniesť so sebou. Palivo, oxidant, trysky, nádrže, všetko. A čím viac toho nesieš, tým si ťažší. Tým viac energie potrebuješ na to, aby si sa vôbec dostal z povrchu Zeme preč. Preto sa pri vesmírnych misiách rieši každý kilogram a vedci si musia všetko presne vypočítať.

Niektoré rakety preto používajú pomocné boostre, ktoré im pomáhajú na začiatku letu. Iné zase využívajú gravitačné manévre. To znamená, že sa priblížia k nejakej planéte a využijú jej gravitáciu ako taký „katapult“, aby získali rýchlosť bez ďalšej spotreby paliva.

V konečnom dôsledku to znamená, že aj v priestore, kde nie je nič, sa vieš pohybovať. Stačí, ak niečo dostatočne rýchlo a silno vypustíš smerom opačným. Rakety sa teda „neodrážajú“ od ničoho, ale posúvajú sa pomocou vlastnej sily, ktorú vytvoria tým, čo zo seba vypudia von.

Aj keď to pôsobí ako čarovný trik, je to len fyzika. A práve tá nás dostala na Mesiac, k Marsu aj za hranice našej Slnečnej sústavy.