پرواز فضایی شامل پیمایش فضاپیما فراتر از جو زمین برای اکتشاف، تحقیق و اهداف دیگر است. این نشان دهنده جهش بشریت به کاوش در جهان فراتر از سیاره ما است. این درس اصول اولیه پرواز فضایی، از جمله تاریخچه، انواع، و علمی که آن را قادر می‌سازد را پوشش می‌دهد.
مفهوم پرواز فضایی قرن ها بشریت را مجذوب خود کرده است، اما تا قرن بیستم به واقعیت تبدیل نشد. در سال 1957، اتحاد جماهیر شوروی، اسپوتنیک 1، اولین ماهواره مصنوعی را به فضا پرتاب کرد. این رویداد آغاز عصر فضا بود. اندکی بعد، در سال 1961، یوری گاگارین اولین انسانی بود که به دور زمین چرخید. این نقاط عطف راه را برای ماموریت‌های فضایی متعددی از جمله فرود آپولو در ماه، ساخت ایستگاه فضایی بین‌المللی (ISS) و اکتشاف سایر سیارات و قمرهایشان باز کرد.
فضاپیماها وسایل نقلیه ای هستند که برای سفر در فضا طراحی شده اند و برای ماموریت های مختلف استفاده می شوند. دو نوع اصلی وجود دارد: خدمه و بدون خدمه.
اصول فیزیک و مهندسی نقش مهمی در امکان پذیر کردن پرواز فضایی ایفا می کنند. یک درک اساسی شامل قوانین حرکت نیوتن، مفهوم مدار و چالش های محیط فضایی است.
قوانین حرکت نیوتن برای درک پرواز فضایی اساسی است:
مدار مسیری است که جسم به دلیل جاذبه زمین به دور سیاره یا ماه طی می کند. دستیابی به مدار شامل تعادل بین حرکت رو به جلو فضاپیما و کشش گرانش زمین است. اینجاست که مفهوم سرعت فرار مطرح می شود – سرعتی که یک موشک باید به آن برسد تا از نفوذ گرانشی زمین رهایی یابد. برای زمین، سرعت فرار حدود \(11.2\) کیلومتر در ثانیه ( \(km/s\) ) است.
محیط فضا چندین چالش را برای فضاپیماها و فضانوردان ایجاد می کند، از جمله دماهای شدید، تشعشعات و گرانش. طراحی فضاپیما مستلزم بررسی دقیق این عوامل برای اطمینان از ایمنی و موفقیت ماموریت ها است.
در طول تاریخ، چندین ماموریت کلیدی کمک زیادی به درک ما از فضا و فناوری کرده است:
با پیشرفت فناوری، آینده پروازهای فضایی پتانسیل زیادی دارد. برنامه‌های بازگشت به ماه، مأموریت‌های سرنشین‌دار به مریخ و حتی چشم‌انداز سفر بین ستاره‌ای در محدوده امکان‌پذیر است. توسعه موشک های قابل استفاده مجدد توسط شرکت هایی مانند اسپیس ایکس همچنین راه های جدیدی را برای اکتشافات فضایی مقرون به صرفه تر و پایدار باز کرده است.
پرواز فضایی نشان‌دهنده یکی از مهم‌ترین دستاوردهای بشر است که به ما امکان می‌دهد دسترسی خود را به فراسوی زمین گسترش دهیم و کیهان را کشف کنیم. درک اصول اولیه آن، از علمی که این امکان را فراهم می کند تا تاریخچه ماموریت های کلیدی، برای هر کسی که علاقه مند به اکتشاف فضایی است ضروری است.
