Как тормозить в космосе без сопротивления воздуха и силы трения?

Вы пробовали высовывать руку в окно во время езды? Наверняка да, и вам точно знакомо ощущение, когда воздух толкает руку назад — это происходит из-за сопротивления воздуха. Благодаря этому эффекту в воздухе замедляются самолеты. А вот в космосе воздуха нет, и космические корабли не могут тормозить таким способом. Так почему же они не пролетают мимо Земли и умудряются возвращаться? Оказывается, в космосе можно «затормозить», потому что инженеры придумали для этого весьма хитрый способ.

В космосе нет воздуха, а это значит, и привычного торможения как у самолетов там не существует. Из-за этого, ученые придумали продвинутый способ, как замедлять движение даже в условиях почти полного вакуума.

Что такое аэроторможение

Хотя космос и считается пустым, на самом деле вокруг Земли все еще остаются следы атмосферы, особенно на высотах до тысячи километров. Именно эту тонкую атмосферу используют для торможения

Космический аппарат специально запускается по вытянутой (эллиптической) орбите, так, чтобы в самой нижней точке траектории он проходил через более плотные слои воздуха.

Каждый такой проход создает небольшое сопротивление, и оно начинает «тянуть» корабль назад, как если бы человек высунул руку из окна машины. Этот процесс происходит медленно, с каждым витком по орбите, но зато почти без расхода топлива. Постепенно орбита становится все меньше и круглее. В итоге аппарат оказывается на нужной высоте, и при этом почти не тратит ресурсы.

Читайте также: Зачем Китай строит суперкомпьютер с ИИ в космосе

Как тормозят космические аппараты

В чем же плюсы аэроторможения? На самом деле, их очень много.

Во-первых, аэроторможение позволяет экономить топливо — один из самых ценных ресурсов в космосе. Двигатели нужны космическим кораблям и спутникам только для начального маневра, чтобы «опустить» орбиту. А дальше — дело за атмосферой. Это особенно важно для длительных миссий, где каждый килограмм груза на счету. Чем меньше топлива уходит на торможение, тем больше можно взять научного оборудования или припасов.

Во-вторых, этот способ часто помогает избавляться от ненужных спутников. Если аппарат отслужил свое, его можно аккуратно «опустить» с орбиты так, чтобы он сгорел в атмосфере, а не остался навсегда висеть обломком на орбите. Это помогает бороться с космическим мусором, который уже стал серьезной проблемой: обломки могут повредить работающие спутники или даже космические станции.

Наконец, аэроторможение делает возможными маневры, которые иначе потребовали бы огромных затрат. Например, при переходе с высокой орбиты, вроде геостационарной, на низкую. Такой прием применяли и орбитальные самолеты вроде Boeing X-37, и исследовательские миссии. А еще его используют не только возле Земли, но и у других планет — например, при подлете космических аппаратов к Марсу.

Обязательно подпишитесь на наш Дзен-канал. Там много чего интересного!

Если вы хотите узнать об особенностях управления самолетами, читайте наш материал «Как спойлеры и скоростные тормоза обеспечивают управление самолетом». Вы точно узнаете много чего нового!