Движение в космосе

Там, наверху, нельзя в любой момент повернуть и поехать в любом другом направлении. Или наоборот — нельзя лететь строго по прямой.

Движение в космосе безальтернативно подчиняется законам баллистики. А значит, будьте добры забыть про прямые и углы. В небесах все движется исключительно по дугам и эллипсам. Если вы хотите спрямить свою дугу в космосе, вам придется ускориться. Спойлер: в любом случае, если вы не безмассовая частица вроде фотона, у вас не получится достигнуть абсолютно прямой траектории.

Но приближаться к прямой на маленьких масштабах вы будете. На самом же деле при увеличении скорости лишь увеличивается эллипс, образуемый вашей траекторией. Если скорость маленькая, большая часть эллипса находится под землей. В какой-то момент скорости хватит, чтобы апогей дуги вышел за границу космоса, а нижний остался внутри планеты. Полет получится суборбитальным, как у Алана Шепарда, летавшего через несколько недель после Гагарина.

Увеличим скорость еще — ну вы поняли, выйдем на орбиту. Это и называется «космическими скоростями». Их достичь необходимо для преодоления гравитации Земли, Солнца и так далее. Надеюсь, вы узнали.

К чему все это? К тому, что у нас продолжается празднование юбилея полета Гагарина. А корабль «Восток-1» возвращался с орбиты путем так называемого баллистического спуска. Что это значит? Будет немного векторов, не пугайтесь.

Вертикально вниз из космоса спуститься не получится, в таком случае придется двигаться по прямой, а этого, как мы помним, делать нельзя, это как на ноль делить. Ну, то есть как. Можно. Но для этого нужно гасить инерцию с помощью двигателей. У Илона вон до сих пор только через раз получается.

Баллистический спуск — это возможная для конкретного аппарата траектория, наиболее приближенная к вертикальной прямой. В ней вектор, суммирующий векторы всех атмосферных сил, ровно противоположен вектору, суммирующему векторы сил, тянущих капсулу вниз.

Сейчас по баллистической траектории космонавты возвращаются только в случае нештатной ситуации, потому что перегрузка может достигать переносимых человеком на самом пределе 11g. Но 60 лет назад еще не умели эффективно тормозить об атмосферу и использовать подъемную силу самого спускаемого аппарата. Ведь он хоть и не похож на крыло, но все-таки какой-никакой аэродинамической формой обладает.

В итоге скорость вхождения в атмосферу снижается, а значит, «дуга спрямляется», приземление становится более пологим. А вот Гагарину пришлось почти что «падать».