太空中没有空气,飞行器是靠什么推进的?
我们知道,这个世界上所有的前行或者移动,都是通过反作用力来实现的。在地球上如此,在太空中依然如此。
太空中没有空气,并不是就没有了反作用力,只不过与地球上取得的反作用力方式稍有不同而已。
反作用力是与“作用力”相对,大小相等、方向相反的力。
在地球上,有摩擦力和阻力,因此要移动一个物体,就要克服这两个力,所花费的能量就需要更大。在太空中,没有空气阻力和摩擦力,因此只需要花费较小的动力,就能够获得更大的推力。
鸟儿能飞上天空靠的是地球的大气,飞机靠大气产生升力飞上天空,这些飞上天的自然或认为产物好像都离不开空气。
那么在太空的真空环境中,宇宙飞船是如何飞行的呢?
在太空中,宇宙飞船在没有空气可以推动的情况下四处飞行是绝对可行的,只是我们被一些固定思维给搞糊涂了。
太空中的飞船和引擎符合牛顿的第三运动定律:相互作用的两个物体之间的作用力和反作用力总是大小相等,方向相反,作用在同一条直线上。
所以,飞船的引擎产生的力在排出燃料时产生了相等的反方向推力,这个推力作用于宇宙飞船并推动它前进,这不需要空气。
这一原理在地球上很容易观察到,比如一个大人和一个小孩站在滑板上,大人双手推一下小孩,这个力也会把大人推回去。
然而,因为大人在滑板上的重量比小孩重的多,大人不会移动的像小孩那样远。
也正因为如此(重量大推行困难),工程师在设计宇宙飞船引擎时面临了巨大挑战。
少量的推力确实能推动宇宙飞船前进,但它需要大量的燃料才能快速前进,更多的燃料意味着更多的重量,这将增加任务成本。
为了减少成本,在拍摄木星这样遥远的行星时,一些宇宙飞船会绕着一颗行星(比如金星)飞行,利用它的重力来加速,这有效缩短了到达其他目的地的时间。
宇宙中没有大气但有介质,而航天器在空中飞行靠的是发动机的推进