Video

Transkripsjon

Vi er fengselsinnsatte på vår egen jord.

Universet erter oss ved å vise oss alle plassene som vi klarer aldri å besøke.

Men, om vår art ønsker seg en langsiktig framtid, så må vi rømme fra fengselet vårt.

Men hva er det som holder oss her i utgangspunktet?

Det viser seg at vi skylder universet en gjeld som er 4.5 milliarder år gammel.

(kort fortalt - i et nøtteskall)

(Et fengsel laget av energi)

Alt med masse i universet tiltrekker seg alt annet som har masse

Vi kaller dette fenomenet for “gravitasjon”.

Jo nærmere du er til en stor blings med masse, blir tiltrekningen sterkere.

Denne effekten fanger oss på jorda.

Vi kan forestille oss dette ved å være en fange i et gravitasjons-fengsel

eller en gravitasjonsbrønn.

Det er ikke bokstavelig talt en brønn, men et kjempemessig konsept for å kunne forstå hvordan dette fungerer.

Å være i et gravitasjonsfengsel betyr at du skylder gravitasjonskraften energi.

Men hvordan kan du skylde energi?

Fordi i vårt univers, så vil ikke ting forandre farten eller retningen sin.

For å kunne overbevise dem om å røre seg, så må du utvide energien.

For milliarder av år siden, så var gravitasjonstiltrekningen av trillioner av trillioner støvpartikler som gikk i bane rundt solen vår

trakk dem sammen helt til at de formerte en planet.

Denne prosessen brukte energi til å danne denne gravitasjonsbrønnen vi er en del av.

Desto dypere du er i en gravitasjonsbrønn, jo mer skylder du gravitasjonen.

Om du ikke finner en måte for å skaffe nok energi, så er du ikke i stand til å dra.

Uansett hva du gjør.

Fordi atomene dine var engang en del av støvet som universet ekspanderte energi på

for å komme til denne plassen.

Ok

Hmm..

La oss oppsummere alt igjen.

Objekter i universet liker ikke å røre på seg.

Du må overbevise dem til å røre på seg - med energi.

Gravitasjon brukte energi til å overbevise delene som planeten vår er laget av, til å flytte seg sammen.

Dette dannet et gravitasjonsfengsel i prosessen -

som fanger oss.

For å kunne klare å rømme fra det, så må vi gå sammen med energi.

Ok..

Hvordan gjør vi det?

For å komme til verdensrommet, så må vi gå igjennom en komplisert prosess som går ut på forveksling av energi.

For dette formålet, så bygger vi en “Negativ Potensiell Energi Tilbakebetalende Maskin”

Bedre kjent med det kjedelige navnet - “Raketter”.

Raketter fungerer ved å bruke en av de mest energiske kjemiske reaksjonene som menneskene vet om

til å rett og slett sprenge drivstoff på en kontrollert måte.

Dette omdanner kjemisk energi til kinetisk energi.

Eksosen fra reaksjonen blir rettet oppad

og dytter raketten bort fra jorden.

Ved å ekspandere mye energi, så øker vi vår potensielle gravitasjonsenergi.

Som er en komplisert måte på å si at vi betaler tilbake vår energigjeld tilbake til gravitasjonen.

Men det er faktisk mye mer komplisert enn det.

Når man brenner drivstoff for å komme i bane

så mister du masse energi til oppvarmingen, eksosen og atmosfærisk drag

så du trenger faktisk mye mer.

Og du kan ikke bare plassere en stor dunge med farlig radioeksplosiv drivstoff ved siden av nyttelasten din

• og detoner det.

Du trenger en kontrollert brann

som er komplisert, og gjør raketten din veldig tung.

Som gir den enda mer masse.

Jo mer masse noe har, jo mer energi må du ha for å overbevise det til å bevege på seg.

Så du trenger mer drivstoff til å få raketten din til å lette.

Men om du trenger mer drivstoff, så betyr det at du må ha mer rakett til å oppbevare det drivstoffet.

Men dette gjør raketten din tyngre.

Som da igjen krever mer drivstoff

som da igjen krever mer rakett for å kunne klare løfte den nye mengden drivstoff

og så videre.

På slutten av denne galskapen

så du trenger du mer enn 100 ganger av vekten av nyttelasten din for å kunne klare å løfte raketten.

Ariane-6 for eksempel, den europeiske raketten,

vil veie over 800 tonn

og skal være i stand til å frakte 10 tonn med materiale inn til satelittbane

eller 20 tonn opp til “Medium Earth Orbit/MEO”.

Men en rakett kan bare produsere en gitt mengde fremstøt.

Så det er en maksimal vekt

helt til at den rett og slett ikke vil ta av.

Om du legger til for mye vekt - vil den ikke ta av!

Så du kan ikke bare bygge en større og større drivstofftank.

Dette er tyranneriet ved en rakettligning

og det betyr at romreiser vil aldri bli enkelt.

Men vent -

det blir verre.

Det å komme ut i verdensrommet fortsatt ikke godt nok.

Du er fortsatt innenfor gravitasjonsfengslet til kanten av verdensrommet

og du ender opp med å kræsje tilbake til jorden.

Det å forbli i verdensrommet er mye vanskeligere enn å komme dit.

For å komme til en stabil posisjon hvor den kan bli en stund,

så må raketten klare å komme seg i lav jordbane.

For å kunne klare det, behøver du mye kinetisk energi -

som betyr å reise i en enorm hastighet.

I en høyde på ca 100 kilometer,

så tilsvarer det 8 kilometer i sekundet,

eller 28.000 kilometer i timen.

Fort nok til å reise jorden rundt på kun 90 minutter.

Her kan vi bruke et triks.

I stedet for fly rett opp,

så kan vi fly sidelengs.

Jorden er en sfære.

Så om du flyr sidelengs fort nok,

selv om du faller mot jorden,

vil bakken dekke for deg.

Så lenge du er over atmosfæren, som er en høyde på ca 100 kilometer,

så vil du være i stand til å forbli der oppe -

i bane.

Det er dette den internasjonale romstasjonen gjør.

Den faller rundt jorden, og ekspanderer energi fra tid til en annen for å forbli rask nok.

Om vi ser på baneløp på en større skala,

så ser vi at lav jordbane er latterlig nære jorden.

For å kunne utplassere for eksempel satellitter

eller nødvendigheter til andre planeter,

så kreves det en ny runde med tilbakebetaling av energigjeld.

Å komme i bane er den vanskeligste delen for romfart for oss idag.

For eksempel om vi vil sende en rakett til mars,

så kreves halve energien bare for å komme i bane.

Og den andre delen for den 55 millioner kilometer lange ferden til mars.

Derfor, for å kunne være så effektiv som mulig,

så er ikke raketter bygd som èn stor del.

I stedet så bruker vi fler-trinns raketter.

Du trenger ikke å bære på en tom drivstofftank,

så rakettene løsriver dem fra seg.

Raketter i dag kvitter med akseleratorer og hoveddel samtidig som de tar av,

med hvert påfølgende trinn er det å være èn rakett i sin helhet,

komplett med sin egen motor og drivstofftank.

Ok..

Så det er akkurat derfor det er vanskelig å komme ut i verdensrommet.

Om du syns alt dette virker veldig komplisert,

så ta det med ro -

det er bokstavelig talt rakettvitenskap.

Denne videoen ble gjort mulig med en sponsoravtale med “Airbus Safran Launchers”,

og “arianespace”,

som snart får deres nye “Ariane 6” rakett som er klar til å ta av til verdensrommet i 2020.

Du kan lære mer om raketten her.

Og som alltid, om du liker hva vi gjør, vær så snill og tenk på å støtte oss på Patreon.com

Det hjelper oss veldig mye.