ნებისმიერი საგანი, გადაყრილი, ადრე თუ გვიან მთავრდება დედამიწის ზედაპირზე, იქნება ეს ქვა, ქაღალდის ნაჭერი თუ უბრალო ბუმბული. ამავდროულად, ნახევარი საუკუნის წინ კოსმოსში გაშვებული თანამგზავრი, კოსმოსური სადგური ან მთვარე აგრძელებენ ბრუნვას თავიანთ ორბიტაზე, თითქოს მათზე საერთოდ არ იმოქმედოს ჩვენი პლანეტის მიზიდულობის ძალაზე. Რატომ ხდება ეს? რატომ არ ემუქრება მთვარე დედამიწას დაცემით და დედამიწა არ მოძრაობს მზისკენ? მათზე არ მოქმედებს გრავიტაცია?
სასკოლო ფიზიკის კურსიდან ვიცით, რომ უნივერსალური გრავიტაცია გავლენას ახდენს ნებისმიერ მატერიალურ სხეულზე. მაშინ ლოგიკური იქნებოდა ვივარაუდოთ, რომ არსებობს გარკვეული ძალა, რომელიც ანეიტრალებს გრავიტაციის ეფექტს. ამ ძალას ცენტრიფუგა ეწოდება. მისი მოქმედება ადვილად იგრძნობა ძაფის ერთ ბოლოზე მცირე დატვირთვის მიბმა და გარშემოწერილობის გარშემო დატრიალებით. ამ შემთხვევაში, რაც უფრო მაღალია ბრუნვის სიჩქარე, მით უფრო ძლიერია ძაფის დაძაბულობა დარაც უფრო ნელა ვატრიალებთ დატვირთვას, მით მეტია მისი ჩამოვარდნის ალბათობა.
ამგვარად, ჩვენ ძალიან ახლოს ვართ "კოსმოსური სიჩქარის" კონცეფციასთან. მოკლედ, ის შეიძლება შეფასდეს, როგორც სიჩქარე, რომელიც საშუალებას აძლევს ნებისმიერ ობიექტს გადალახოს ციური სხეულის მიზიდულობა. პლანეტას, მის თანამგზავრს, მზის სისტემას ან სხვა სისტემას შეუძლია ციურ სხეულად იმოქმედოს. ყველა ობიექტს, რომელიც ორბიტაზე მოძრაობს, აქვს სივრცის სიჩქარე. სხვათა შორის, კოსმოსური ობიექტის ორბიტის ზომა და ფორმა დამოკიდებულია სიჩქარის სიდიდესა და მიმართულებაზე, რომელიც ამ ობიექტმა მიიღო ძრავების გამორთვის დროს და სიმაღლეზე, რომელზეც ეს მოვლენა მოხდა.
კოსმოსური სიჩქარე ოთხი სახისაა. მათგან ყველაზე პატარა პირველია. ეს არის ყველაზე დაბალი სიჩქარე, რაც კოსმოსურ ხომალდს უნდა ჰქონდეს იმისათვის, რომ წრიულ ორბიტაზე შევიდეს. მისი მნიშვნელობა შეიძლება განისაზღვროს შემდეგი ფორმულით:
V1=√µ/r, სადაც
µ - გეოცენტრული გრავიტაციული მუდმივი (µ=39860310(9) m3/s2);
r არის მანძილი გაშვების წერტილიდან დედამიწის ცენტრამდე.
იმის გამო, რომ ჩვენი პლანეტის ფორმა არ არის სრულყოფილი ბურთი (პოლუსებზე ის გარკვეულწილად გაბრტყელებულია), მანძილი ცენტრიდან ზედაპირამდე უდიდესია ეკვატორზე - 6378.1 • 10(3) მ, ხოლო ბოძებზე ყველაზე მცირე - 6356,8 • 10(3) მ თუ ავიღებთ საშუალო მნიშვნელობას - 6371 • 10(3) მ, მაშინ მივიღებთ V1 ტოლი 7,91 კმ/წმ.
რაც უფრო მეტი კოსმოსური სიჩქარე აღემატება ამ მნიშვნელობას, მით უფრო წაგრძელებულ იქნება ორბიტა, რომელიც დაშორდება დედამიწიდან ყველასთვისუფრო დიდი მანძილი. რაღაც მომენტში ეს ორბიტა იშლება, პარაბოლას ფორმას მიიღებს და კოსმოსური ხომალდი სერფინგის სივრცეში წავა. პლანეტის გასასვლელად ხომალდს უნდა ჰქონდეს მეორე კოსმოსური სიჩქარე. მისი გამოთვლა შესაძლებელია ფორმულით V2=√2µ/r. ჩვენი პლანეტისთვის ეს მნიშვნელობა არის 11,2 კმ/წმ.
ასტრონომებმა დიდი ხანია დაადგინეს, თუ რა ტოლია კოსმოსური სიჩქარე, როგორც პირველი, ასევე მეორე, ჩვენი მშობლიური სისტემის თითოეული პლანეტისთვის. მათი გამოთვლა ადვილია ზემოაღნიშნული ფორმულების გამოყენებით, თუ მუდმივას μ შევცვლით ნამრავლით fM, რომელშიც M არის საინტერესო ციური სხეულის მასა და f არის გრავიტაციული მუდმივა (f=6,673 x 10(-11) მ3/(კგ x ს2).
მესამე კოსმოსური სიჩქარე საშუალებას მისცემს ნებისმიერ კოსმოსურ ხომალდს გადალახოს მზის გრავიტაცია და დატოვოს მშობლიური მზის სისტემა. თუ მას მზესთან შედარებით გამოთვლით, მიიღებთ მნიშვნელობას 42,1 კმ/წმ. ხოლო დედამიწიდან მზის მახლობლად ორბიტაზე შესვლისთვის დაგჭირდებათ აჩქარება 16,6 კმ/წმ-მდე.
და ბოლოს მეოთხე კოსმოსური სიჩქარე. მისი დახმარებით თქვენ შეგიძლიათ გადალახოთ თავად გალაქტიკის მიზიდულობა. მისი ღირებულება მერყეობს გალაქტიკის კოორდინატების მიხედვით. ჩვენი ირმის ნახტომისთვის ეს მნიშვნელობა არის დაახლოებით 550 კმ/წმ (როცა გამოითვლება მზესთან შედარებით).
