SOHA NEWS
Những vệ tinh nhân tạo và tàu vũ trụ đang bay qua Trái đất đều phải dùng tên lửa đưa chúng vào không gian.
Chỉ khi nào đạt được tốc độ bay trong không gian 7,9 km/s thì vệ tinh nhân tạo mới không rơi xuống đất, các con tàu vũ trụ bay lên mặt trăng có tốc độ 11,2 km/s, còn nếu muốn bay tới các hành tinh khác tốc độ phải lớn hơn nữa.
Làm thế nào để các con tàu đạt được tốc độ bay lớn đến như vậy? Chỉ có tên lửa mới có thể đảm đương được nhiệm vụ đó.
Một vật nặng 1 gam muốn thoát khỏi trái đất sẽ cần một năng lượng tương đương điện năng cần thiết để thắp sáng 1500 bóng đèn điện 40 oát trong một giờ.
Tên lửa bay được là nhờ vào việc chất khí phụt ra phía sau tạo nên một phản lực. Khí phụt ra càng nhanh, tốc độ bay của tên lửa càng nhanh.
Hình ảnh tên lửa nhiều tầng.
Muốn đạt được tốc độ bay rất cao ngoài đòi hỏi phải có tốc độ phụt khí rất cao ra còn đòi hỏi phải mang theo rất nhiều nhiên liệu.
Nếu tốc độ phụt khí là 4000 m/s để đạt được tốc độ thoát ly là 11,2 km/s thì tên lửa phải chứa một số nhiên liệu nặng gấp mười mấy lần trọng lượng bản thân nó.
Trải qua các cố gắng của các nhà khoa học đã giải quyết được vấn đề này một cách thỏa đáng. Làm sao để trong quá trình bay, cùng với sự tiêu hao nhiên liệu vứt bỏ được những bộ phận không cần thiết nữa, để giảm nhẹ trọng lượng đang tiếp tục quá trình bay, nâng cao tốc độ bay lên rất nhiều.
Đó chính là phương án sử dụng tên lửa nhiều tầng. Hiện nay phóng vệ tinh nhân tạo hoặc tàu vũ trụ vào không gian đều dùng tên lửa nhiều tầng.
Tên lửa nhiều tầng gồm ít nhất là hai tên lửa trở lên lắp liên tiếp nhau. Sau khi nhiên liệu ở tên lửa dưới cùng dùng hết thì nó tự động tách ra, tên lửa thứ hai tiếp đó lập tức được phát động, khi tên lửa thứ hai dùng hết nhiên liệu nó cũng tự động tách ra và tên lửa thứ ba tiếp đó được phát động…
Cứ như vậy sẽ làm cho vệ tinh hoặc con tàu đặt ở tên lửa trên cùng đạt được tốc độ từ 7,9 km/s trở lên để bay quanh trái đất hoặc thoát khỏi trái đất.
Dùng tên lửa nhiều tầng tuy có thể giải quyết được vấn đề bay trong vũ trụ nhưng tiêu hao nhiên liệu rất lớn.
Giả sử chúng ta dùng tên lửa 4 tầng để đưa tàu vào không gian, tốc độ phụt khí của mỗi tầng tên lửa này là 2,5 km/s, tỷ lệ giữa trọng lượng nhiên liệu và vỏ tên lửa là 4,1, như vậy muốn cho con tàu nặng 30 kg ở tầng cuối đạt được tốc độ 12 km/s, thì trọng lượng toàn bộ tên lửa và nhiên liệu khi bắt đầu phóng phải tới trên một ngàn tấn.
Nguồn sưu tầm: Cuốn "10 vạn câu hỏi vì sao – Vũ trụ thần bí", NXB Hồng Đức.