Vì sao phóng tàu vũ trụ phải dùng tên lửa nhiều tầng?

Chỉ khi đạt được tốc độ bay 7,9 km/s thì vệ tinh nhân tạo hay tàu vũ trụ mới không rơi trở lại mặt đất. Các con tàu lên Mặt trăng cần có tốc độ 11,2 km/s, còn muốn bay tới các hành tinh khác tốc độ phải lớn hơn nữa. Làm thế nào để đạt tốc độ đó? Chỉ có tên lửa đẩy mới đảm đương nổi việc này.

Muốn làm cho một vật thể chuyển động với tốc độ 7,9km/s để thoát khỏi sức hút của Trái đất, đòi hỏi phải dùng một năng lượng lớn. Một vật nặng 1g muốn thoát khỏi Trái đất sẽ cần một năng lượng tương đương điện năng cần thiết để thắp sáng 1.500 bóng đèn điện 40 W trong 1 giờ.


Tên lửa bay được là nhờ vào việc chất khí phụt ra phía sau tạo nên một phản lực.

Mặt khác, tên lửa bay được là nhờ vào việc chất khí phụt ra phía sau tạo nên một phản lực. Khí phụt ra càng nhanh, tên lửa bay càng chóng. Muốn đạt được tốc độ bay rất lớn, ngoài đòi hỏi phải có tốc độ phụt khí rất cao ra, còn phải mang theo rất nhiều nhiên liệu. Nếu tốc độ phụt khí là 4.000m/s, để đạt được tốc độ thoát ly là 11,2km/s thì tên lửa phải chứa một số nhiên liệu nặng gấp mấy lần trọng lượng bản thân.

Các nhà khoa học đã cố gắng giải quyết vấn đề này một cách thoả đáng. Làm sao để trong quá trình bay, cùng với sự tiêu hao nhiên liệu sẽ vứt bỏ được những bộ phận không cần thiết nữa, giảm nhẹ trọng lượng đang tiếp tục quá trình bay, nâng cao tốc độ bay. 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 sử dụng loại tên lửa này.

Tên lửa nhiều tầng có ít nhất hai tên lửa trở lên, lắp liên tiếp nhau. Khi nhiên liệu ở tên lửa dưới cùng hết, nó tự động tách ra và tên lửa thứ hai 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 tàu vũ trụ đặt ở tầng trên cùng đạt được tốc độ từ 7,9km/s trở lên để bay quanh Trái đất hoặc thoát khỏi Trái đất.

Dùng tên lửa nhiều tầng tuy có thể giải quyết vấn đề bay trong vũ trụ nhưng tiêu hao nhiêu 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 này là 2,5km/s, tỷ lệ giữa trọng lượng nhiên liệu và vỏ là 4/1, như vậy muốn cho một con tàu nặng 30kg ở tầng cuối đạt được tốc độ 12km/s thì trọng lượng toàn bộ tên lửa và nhiên liệu khi bắt đầu phóng phải tới trên 1.000 tấn.

Ngày nay, các tàu không gian còn có thể được nâng lên bởi các tên lửa đẩy gắn ở bên sườn. Chẳng hạn thế hệ tàu Ariane 5.

Loading...
TIN CŨ HƠN
Vì sao gà tây là món truyền thống của lễ Tạ Ơn?

Vì sao gà tây là món truyền thống của lễ Tạ Ơn?

Hình ảnh một con gà tây quay vàng ruộm trên bàn ăn đã trở thành biểu tượng của lễ Tạ Ơn. Đằng sau món ăn này là những câu chuyện thú vị.

Đăng ngày: 16/02/2025
Tại sao chim có thể làm rơi máy bay

Tại sao chim có thể làm rơi máy bay

Là những cỗ máy nặng hàng chục tấn và làm từ những vật liệu siêu bền, nhưng máy bay lại có thể gặp vấn đề khi đối diện với những chú chim nhỏ bé.

Đăng ngày: 13/02/2025
Vì sao con thiêu thân thích

Vì sao con thiêu thân thích "đâm đầu" vào ánh sáng?

Dù là ánh sáng của lửa, của bóng đèn hay từ ti vi, điện thoại, những con thiêu thân cũng không ngần ngại mà lao thẳng vào.

Đăng ngày: 05/02/2025
Vì sao trên ban thờ ngày Tết bắt buộc phải có mâm ngũ quả?

Vì sao trên ban thờ ngày Tết bắt buộc phải có mâm ngũ quả?

Mâm ngũ quả trên ban thờ ngày Tết không chỉ có tác dụng trang trí mà còn ẩn chứa rất nhiều ý nghĩa tâm linh quan trọng trong truyền thống dân tộc ta.

Đăng ngày: 03/02/2025
Vì sao khi ngủ chúng ta lại không nghe được?

Vì sao khi ngủ chúng ta lại không nghe được?

Trong khi ngủ, cơ thể chúng ta tự bảo mình không quan tâm đến các tiếng động, chuyển động và mùi ở xung quanh để khỏi bị thức giấc. Quyết định này do não điều khiển.

Đăng ngày: 29/01/2025
Vì sao máy bay

Vì sao máy bay "mở điều hòa" tỏa hơi sương mỗi khi cất, hạ cánh?

Những điều thú vị xảy ra trên máy bay thường khiến các hành khách vô cùng ngạc nhiên.

Đăng ngày: 11/06/2024
Vì sao mọi người lại hôn nhau?

Vì sao mọi người lại hôn nhau?

Hôn là một thứ gì đó thật sự kì lạ khi chúng ta nghĩ về nó. Tất nhiên, chúng ta thường bị điên cuồng bởi sự kích thích (hoặc hứng thú) khi nghĩ rằng việc muốn hôn một ai đó thật khó.

Đăng ngày: 16/02/2022
Tiêu điểm
Khoa Học News