ความเร็วของการผละหนีจากโลกเป็นอย่างไร

                      แต่สำหรับพวกเราแล้วความทรงจำเกี่ยวกับนักบินอวกาศรุ่นแรก ๆ ก็จะมีชื่อของ ยูริ กาการิน หรืออลันเชปพาร์ดและมักจะหลงลืมไปว่าความสำเร็จของมนุษย์ในฐานะนักบินอวกาศนั้นเป็นหนี้บุญคุณต่อบรรดาสัตว์ทดลองเหล่านั้น สัตว์ที่เข้ามาช่วยทดสอบสภาวะต่าง ๆ ในอวกาศซึ่งนักวิทยาศาสตร์ไม่สามารถจำลองให้เกิดขึ้นบนโลกได้ คนทั่วไปไม่รู้จัก แซม, แฮม หรือแม้กระทั้งไลก้า นักบินอวกาศที่เป็นผู้ทดสอบสภาพไร้น้ำหนัก และความเครียดที่จะมีต่อสิ่งมีชีวิตในยามที่ต้องเดินทางไปสู่อวกาศ คนทั่วไปลืมไปว่าพัฒนาการของโครงการอวกาศสำหรับมนุษย์นั้นขึ้นอยู่กับความสามารถในการเอาตัวรอดของนักบินรุ่นบุกเบิกที่ไม่ใช่มนุษย์ ไลก้า,อัลเบิร์ต, พเชลกา, มุชกา และ กอร์โต เป็นเพียงสัตว์จำนวนหนึ่งเท่านั้นที่แผ้วถางทางสำหรับการมุ่งไปสู่ "พรมแดนสุดท้าย" ของเรา ทั้งยูริ และอลัน รวมทั้งพวกเราเป็นหนี้อันใหญ่หลวงที่เกิดจากผู้บุกเบิกยุคแรกทุกตัว

การส่งดาวเทียมและยานอวกาศจากพื้น โลกขึ้นสู่อวกาศ  ต้องต่อสู้กับแรงดึงดูดของโลก  ยานอวกาศต้องเอาชนะแรงดึงดูดนี้โดยอาศัยจรวดที่มีแรงขันดับและความเร็วสูง  ความเร็วของจรวดต้องมากกว่า  7.91  กิโลเมตรต่อวินาที  ยานอวกาศจึงจะสามารถข้นไปสู่อวกาศ  และโคจรรอบโลกในระดับต่ำที่สุด  ( 0  กิโลเมตร  )  ได้  ถ้าความเร็วมากกว่านี้  ยานจะขึ้นไปโคจรอยู่ในระดับที่สูงกว่า  เช่น  ถ้าความเร็งจรวดเป็น  8.26  กิโลเมตรต่อวินาที  ยานจะขึ้นไปได้สูง  644  กิโลเมต  หากจะให้ยานหนีออกไปโคจรรอบดวงอาทิตย์  จรวดที่พายานออกไปต้องมีความเร็วที่ผิวโลกมากกว่า  11.2  กิโลเมตรต่อวินาที  ซึ้งเรียกว่า  ความเร็วหลุดพ้น  (  escape  velocity)

ความเร็วหลุดพ้นจากโลกจะต่ำลงเมื่อห่างจากโลกมากขึ้น

        ส่วนในการส่งยานอวกาศไปยังดาวเคราะห์ดวงอื่นที่อยู่ห่างไกล เช่น การเดินทางไปยังดาวเสาร์ของยานแคสสินี (Cassini spacecraft) ไม่สามารถเดินทางจากโลกไปยังดาวเสาร์ได้โดยตรง เนื่องจากดาวเสาร์อยู่ไกลมาก เชื้อเพลิงที่จรวดบรรทุกได้ไม่มากพอ  นักวิทยาศาสตร์จึงออกแบบให้ยานอวกาศเดินทางไปโคจรรอบดวงอาทิตย์ก่อน 2 รอบ เพื่อสร้างโมเมนตัมเพิ่มความเร็ว แล้วใช้แรงเหวี่ยงจากดาวศุกร์ เหวี่ยงให้ยานเคลื่อนที่ไปยังโลก ต่อจากนั้นก็ใช้แรงเหวี่ยงจากโลกส่งให้ยานเคลื่อนที่ไปยังดาวพฤหัสบดี แล้วใช้แรงเหวี่ยงจากยานพฤหัสบดี ส่งให้ยานโคจรไปยังดาวเสาร์  รวมเป็นระยะทาง 3.5 พันล้านกิโลเมตร โดยใช้เวลาเกือบ 7 ปี  หลักการส่งยานอวกาศโดยใช้แรงโน้มถ่วงของดาวเคราะห์เหวี่ยงต่อๆ กันไปเช่นนี้เรียกว่า "Swing by" ดังที่แสดงในภาพที่ 3

ประชาสัมพันธ์  เชิญชวนเข้าร่วมทำแบบทดสอบ เพื่อรับเกียรติบัตรทางอีเมล เมื่อคะแนนผ่าน 80% โดยกลุ่มสาระวิทยาศาสตร์และเทคโนโลยี ปีการศึกษา 2564 โรงเรียนตากพิทยาคม ที่ลิงก์นี้  https://www.tps.ac.th/th/agencies/13/page/national-science-week-tps-2021-quiz-get-certificate.html   

การส่งดาวเทียมและยานอวกาศจากพื้นโลกขั้นสู่อวกาศ ต้องต่อสู้กับแรงดึงดูดของโลก ยานอวกาศต้องเอาชนะแรงดึงดูดนี้โดยอาศัยจรวดที่มีแรงขับดันและความเร็วสูงมาก เช่น เมื่อความเร็วของจรวดมากกว่า7.91 กิโลเมตร/วินาที จรวดจะขึ้นสู่อวกาศและขึ้นมาโดจรรอบโลกที่ระดับต่ำที่สุด  ถ้าจรวดมีความเร็วเป็น 8.26 กิโลเมตร/วินาที จรวดจะขึ้นสู่อวกาศและโคจรรอบโลกที่ความสูง 644 กิโลเมตร และถ้าต้องการให้จรวดหรือยานอวกาศออกไปไกลจากโลกมากๆ จรวดต้องมีความเร็วจากพื้นโลก มากถึง 11.2 กิโลเมตร ความเร็วที่สามารถเอาชนะแรงดึงดูดของโลกได้ เรียกว่า ความเร็วของการผละหนี (escape velocity)

ความเร็วของการผละหนีจากโลกเป็นอย่างไร
























ความเร็วของการผละหนีจากโลกเป็นอย่างไร























ความเร็วของการผละหนีโลกจะลดต่ำลงเมื่อห่างจากโลกมากขึ้น(ดังตาราง)

ตารางแสดงความเร็วผละหนีกับความสูงจากพื้นโลก

ความเร็วของการผละหนีจากโลกเป็นอย่างไร
ความเร็วของการผละหนีจากโลกเป็นอย่างไร
         



ความเร็วของการผละหนีจากโลกเป็นอย่างไร


ความเร็วของการผละหนีจากโลกเป็นอย่างไร

                                                                                         

                                                                                                    

ความเร็วของการผละหนีจากโลกเป็นอย่างไร
ไชออลคอฟสกี(Tsiolkovski

ในปี พ.ศ.2446 ไชออลคอฟสกี ชาวรัสเซีย ผู้ค้นคว้าเรื่องเพลิงจรวด เสนอว่า “การใช้เชื้อเพลิงแข็งจะไม่มีแรงขับดันสูงพอที่จะนำยานอวกาศพ้นจากพื้นโลกขึ้นสู่อวกาศได้ ควรใช้เชื้อเพลิงเหลว และแยกออกจากกัน”


ในปี พ.ศ.2469 โรเบิร์ต กอดดาร์ด ชาวอเมริกา ประสบความสำร์จในการสร้างจรวดเชื้อเพลิงเหลว โดยใช้ออกซิเจนเหลวเป็นสารที่ช่วยในการเผาไหม้อยู่ภายถังหนึ่งและไฮโดรเจนเหลวเป็นเชื้อเพลิงอีกถังหนึ่ง สหภาพโซเวียตประสบความสำเร็จในการใช้จรวดสามท่อนเชื้อเพลิงเหลวส่งจรวดออกสู่อวกาศ ชื่อ สปุกนิก 1 เป็นชาติแรก


ความเร็วของการผละหนีจากโลกเป็นอย่างไร

 สปุกนิก1


ความเร็วของการผละหนีจากโลกเป็นอย่างไร

 สปุกนิก 2


ความเร็วของการผละหนีจากโลกเป็นอย่างไร

สปุกนิก 3


ความเร็วของการผละหนีจากโลกเป็นอย่างไร

Laika


ความเร็วของการผละหนีจากโลกเป็นอย่างไร

 จรวดเชื้อเพลิงเหลวสามท่อน


ความเร็วของการผละหนีจากโลกเป็นอย่างไร

ยูริกาการิน


ประเทศอเมริกาประสบความสำเร็จในโครงการApollo โดยเฉพาะยานApollo 11สามารถไปลงบนดวงจันทร์ได้

ความเร็วของการผละหนีจากโลกเป็นอย่างไร

ความเร็วของการผละหนีจากโลกเป็นอย่างไร

ความเร็วของการผละหนีจากโลกเป็นอย่างไร


 ระบบการขนส่งอวกาศ



ความเร็วของการผละหนีจากโลกเป็นอย่างไร

การส่งดาวเทียมและ  ยานอวกาศแต่ละครั้ง  ทั้งจรวดและดาว  เทียม ไม่สามารถนำกลับลง มาซ่อมบำรุงหรือใช้ ใหม่ได้ ทำให้สิ้นเปลืองค่าใช้  จ่ายในการสำรวจอวกาศสูงมาก


ความเร็วของการผละหนีจากโลกเป็นอย่างไร

ความเร็วของการผละหนีจากโลกเป็นอย่างไร

ระบบการขนส่งอวกาศ ถูกพัฒนาและออกแบบให้สามารถนำชิ้นส่วนต่างๆ ดาวเทียมขึ้นไปปล่อยและนำกลับลงมาซ่อมบำรุงใหม่ได้



สถานีอวกาศนานาชาติ


ความเร็วของการผละหนีจากโลกเป็นอย่างไร



ความเร็วของการผละหนีจากโลกเป็นอย่างไร

 แต่ละส่วนจะถูกขนส่งขึ้นไปประกอบเป็นสถานีอวกาศด้วยยานขนส่งอวกาศ


ความเร็วของการผละหนีจากโลกเป็นอย่างไร

ความเร็วของการผละหนีจากโลกเป็นอย่างไร


ความเร็วของการผละหนีจากโลกเป็นอย่างไร



ความเร็วของการผละหนีจากโลกเป็นอย่างไร





สถานีควบคุมภาคพื้นดิน ซึ่งมีหลายสถานี










ความเร็วของการผละหนีจากโลกเป็นอย่างไร














 ชีวิตในอวกาศ

ความเร็วของการผละหนีจากโลกเป็นอย่างไร



















ความเร็วของการผละหนีจากโลกเป็นอย่างไร
















ความเร็วของการผละหนีจากโลกเป็นอย่างไร













สภาพไร้น้ำหนัก

ความเร็วของการผละหนีจากโลกเป็นอย่างไร





















ความเร็วของการผละหนีจากโลกเป็นอย่างไร






















ความเร็วของการผละหนีจากโลกเป็นอย่างไร
















ความเร็วของการผละหนีจากโลกเป็นอย่างไร

การดำรงชีวิตของนักบินอวกาศในสภาพไร้น้ำหนัก



ความเร็วของการผละหนีจากโลกเป็นอย่างไร

 
ความเร็วของการผละหนีจากโลกเป็นอย่างไร
ความเร็วของการผละหนีจากโลกเป็นอย่างไร
ความเร็วของการผละหนีจากโลกเป็นอย่างไร




ความเร็วของการผละหนีจากโลกเป็นอย่างไร

 
ความเร็วของการผละหนีจากโลกเป็นอย่างไร



การใช้ประโยชน์จากเทคโนโลยีอวกาศ

 ความสนใจใคร่รู้ของมนุษย์เกี่ยวกับความมหัศจรรย์บนฟากฟ้า รวมกับความก้าวหน้าทางเทคโนโลยีอวกาศของมนุษย์ การใช้ความรู้ทางวิทยาศาสตร์มาศึกษา พัฒนาและประดิษฐ์อุปกรณ์ถ่ายภาพในช่วงคลื่นต่างๆ สร้างเครื่องรับ-ส่งสัญญาณให้มีประสิทธิ์ภาพมากขึ้นและนำมาประกอบเป็นดาวเทียมส่งขึ้นไปโคจรรอบโลก


ความเร็วของการผละหนีจากโลกเป็นอย่างไร

ความเร็วของการผละหนีจากโลกเป็นอย่างไร
 1.ด าวเทียมอุตุนิยมวิทยา   

ดาวเทียม GMS  (Japan)

ความเร็วของการผละหนีจากโลกเป็นอย่างไร


  2. ดาวเทียมสื่อสาร



ความเร็วของการผละหนีจากโลกเป็นอย่างไร

 
ความเร็วของการผละหนีจากโลกเป็นอย่างไร

    ดาวเทียมไทยคม 2

ดาวเทียมไทยคม 1


ความเร็วของการผละหนีจากโลกเป็นอย่างไร


ความเร็วของการผละหนีจากโลกเป็นอย่างไร


  3. ดาวเทียมสำรวจทรัพยากรโลก



ความเร็วของการผละหนีจากโลกเป็นอย่างไร

ความเร็วของการผละหนีจากโลกเป็นอย่างไร


ความเร็วของการผละหนีจากโลกเป็นอย่างไร
ความเร็วของการผละหนีจากโลกเป็นอย่างไร


ความเร็วของการผละหนีจากโลกเป็นอย่างไร


ความเร็วของการผละหนีจากโลกเป็นอย่างไร

ภาพแสดงงานพืชสวนโลก ถ่ายจากดาวเทียมGMS-7



กล้องโทรทรรศน์อวกาศ



ความเร็วของการผละหนีจากโลกเป็นอย่างไร

กล้องโทรทรรศน์อวกาศฮับเบิล(Hubble space telescope)





โครงการอวกาศที่น่าสนใจ




ความเร็วของการผละหนีจากโลกเป็นอย่างไร

 
ความเร็วของการผละหนีจากโลกเป็นอย่างไร




โครงการแคสสินี (Cassini)
การสำรวจดาวเสาร์ ด้วยยานสำรวจแคสสินี


ความเร็วของการผละหนีจากโลกเป็นอย่างไร


ความรู้ความเข้าใจเกี่ยวกับดาราศาสตร์ช่วยให้เราเข้าใจกำเนิดของโลกในฐานะที่เป็นสมาชิกของระบบสุริยะ และกำเนิดของเอกภพ รวมทั้งสารและพลังงานที่มนุษย์นำมาใช้ประโยชน์ในด้านต่างๆ ที่เกี่ยวข้องกับชีวิตของเรา เรื่องราวเกี่ยวกับเอกภพและอวกาศยังมีความเร้นลับอีกมากที่ยังรอการค้นพบของนักวิทยาศาสตร์รุ่นต่อไป

ความเร็วหลุดพ้น (Escape Velocity) คือ

ในวิชาฟิสิกส์ ความเร็วหลุดพ้น คือ อัตราเร็วที่พลังงานจลน์บวกกับพลังงานศักย์โน้มถ่วงของวัตถุแล้วมีค่าเป็นศูนย์ ความเร็วหลุดพ้น คือ ความเร็วที่จะพาวัตถุไปได้ไกลจนพ้นจากอิทธิพลของแรงโน้มถ่วงของโลกได้พอดี ถ้าต้องการส่งยานอวกาศออกไปให้พ้นจากสนามโน้มถ่วงของโลก ต้องทำให้ยานอวกาศเคลื่อนที่ด้วยความเร็วมากกว่าความเร็วหลุดพ้น ...

อัตราเร็วหลุดพ้นจากบนพื้นโลก มีค่าเท่าใด

สำหรับบนพื้นโลกนั้น อัตราเร็วหลุดพ้นอยู่ที่ 11.2 กม./วินาที นั่นหมายความว่าหากเรายิงอะไรขึ้นไปด้วยอัตราเร็วตั้งแต่ 11.2 กม./วินาที เป็นต้นไป วัตถุนั้นควรจะหลุดออกไปจากแรงโน้มถ่วงของโลก และไม่กลับลงมาอีก หมายความว่าหากเราจะส่งจรวด เราจะต้องส่งจรวดขึ้นไปด้วยอัตราเร็ว 11.2 กม./วินาทีใช่หรือไม่?

ความเร็วที่จรวดหลุดออกจากวงโคจรรอบโลกเพื่อไปยังดวงจันทร์คือความเร็วใด

โลกมีมวลมากกว่าดวงจันทร์จึงมีแรงโน้มถ่วงมากกว่าดวงจันทร์ ในการส่งยานอวกาศไปยังดวงจันทร์จะต้องทำความเร็วหลุดพ้น 11.2 กิโลเมตร/วินาที เพื่อเอาชนะแรงโน้มถ่วงของโลกที่มีต่อยานอวกาศ แต่ในการเดินทางออกจากพื้นผิวดวงจันทร์ ยานอวกาศต้องทำความเร็วหลุดพ้น 2.4 กิโลเมตร/วินาที เพื่อเอาชนะแรงโน้มถ่วงที่ดวงจันทร์มีต่อยานอวกาศ ภาพที่ ...

ยานอวกาศเร็วแค่ไหน

ส่วนนอกโลกในอวกาศ ยานพาหนะที่รวดเร็วสุดคือ ยานสำรวจอวกาศ ซึ่งมีทั้งใช้การควบคุมระยะไกลและมีมนุษย์อยู่ภายในยาน สามารถเคลื่อนที่ได้เร็ว 30,000-300,000 กิโลเมตรต่อชั่วโมง

อัตราเร็วหลุดพ้นจากบนพื้นโลก มีค่าเท่าใด ความเร็วที่จรวดหลุดออกจากวงโคจรรอบโลกเพื่อไปยังดวงจันทร์คือความเร็วใด ยานอวกาศเร็วแค่ไหน ความเร็วผละหนีจะมีค่าลดลงเมื่อ หากจะใช้ยานออกไปโคจรรอบดวงอาทิตย์ จรวดที่พายานออกไปต้องมีความเร็วที่ผิวโลกมากกว่าเท่าใด ความเร็วผละหนี หมายถึง ดาวเทียมชนิดใดที่มีอุปกรณ์สื่อสารติดตั้งอยู่ สำหรับถ่ายทอดสัญญาณต่าง ๆ ความเร็วที่ทำให้วัตถุเคลื่อนที่เป็นแนววิถีโค้งรอบโลกโดยไม่ตกลงสู่พื้นโลก เรียกว่า ดาวเทียมสังเกตการณ์ดาราศาสตร์ มีอะไรบ้าง ข้อใดไม่ใช่ปัจจัยที่ต้องศึกษาในการเดินทางสู่อวกาศ ของโลก ข้อใดคือภารกิจการของสถานีอวกาศ