Светло-голубая точка
Возьмём в руку камень и кинем его вперёд. Если повезёт, и на пути камня не встретится препятствий в виде деревьев, птиц, домов, проходящих мимо людей: "упс, соседушко, а давай я тебя до травмпункта подвезу", то можно забросить камень на 150+ метров (https://recordsetter.com/world-record/world-record-for-throw...).
Стописят маловато, конечно, меньше, чем поллитра на троих, поэтому возьмём арбалет и стрельнем. Ну, неплохо, рубеж 500 метров взят!
Скорее всего, это максимум для механических пулялок, но, к счастью, пытливые китайцы озаботились изобретением пороха, который сильно раздвинул границы дальности стрельбы.
Например, возьмём АК-47 и бахнем! Аж на 3000 метров! Прогресс налицо.
Снайперская винтовка - 5 километров! Прекрасно!
Противотанковое ружьё, крупнокалиберный пулемёт, всё тащите!
Всё, что крупнее, имеет такую отдачу, что в руках уже не удержишь, даже если ты Рембоперваякровь, и приходится снизу прикручивать что-нибудь тяжёлое. Например, танк. Или Землю.
Вот, например, хитроумные германцы во время первой мировой, в 1917 году, построили специальное бетонное основание, собрали на нём вундервафлю с диаметром ствола 21 сантиметр и длиной аж 30 метров, напихали туда 200 килограмм пороха, сверху положили железяку весом 120 кг, отошли подальше и дёрнули за верёвочку. Не знаю, что подумали соседи, но в Париже, до которого было 120 километров, немало удивились внезапному "подарочку".
Во время второй мировой хитроумные фашисты снова пытались построить пепяку дальностью стрельбы до 250 километров, чтобы стрелять уже по Лондону, но что-то пошло не так, а там и главный заказчик то ли наелся цианистого калия, то ли переехал в Аргентину - в общем, проект не удался.
* * *
Основное препятствие для увеличения дальности стрельбы из пороховых пушек в том, что снаряд просто не успевает разогнаться как следует. Но мы ж у мамки изобретатели, мы предложим - а давайте пушку совместим со снарядом, а порох будем сжигать не сразу, а понемногу. То есть засунем порох в полую трубку, подожжём, и пущай летит. Даже если не улетит далеко, так хоть на фейерверк полюбуемся.
Порох поначалу был не очень, и фейерверки получались лучше ракет. Потом химики, подгоняемые любопытством, жаждой наживы и военными, потратили много сил на усовершенствование пороха. Химики серьёзные: Нобель (тот самый изобретатель нобелевских премий), Максим (пулемёт Максима), Дьюар (изобрёл дьюар, который компания "Термос" переделала угадайте во что), Менделеев (приснил себе таблицу имени себя), поэтому наконец, получилось что-то более-менее подходящее - желатиновый порох. Тут к делу подключились прочие артиллерийские люди, и...
Выхооодила на берег Катюша,
На высокий берег на крутой!
...
И летели наземь самураи
Под напором стали и огня
- Что дальше? - спросите вы. Оказалось, ракеты могут летать много дальше снарядов, ракету можно научить взлетать не очень быстро, засунуть внутрь собаку и запустить её в космос. Потренировавшись на собачках, позвали Гагарина. Потом сгоняли до Луны, до Марса, за пределы Солнечной системы. Параллельно развивалась военная мысль - если собачек заменить на ядерный заряд, то можно запугивать соседей, не вставая с дивана - очень удобно. Что будет ещё дальше? А кто его знает...
* * *
Вернёмся обратно к снарядам. Точнее, приделаем к снаряду ракету, которая будет разгоняться до любой нужной нам скорости, потом отваливаться на головы беспечных зевак, а снаряд - лететь дальше. С этого момента траектория полёта снаряда (то есть, с некоторой начальной скоростью под воздействием силы тяжести и сопротивления воздуха) называется баллистической, и на малых расстояниях такие траектории рано или поздно упираются в землю, воду, дома, технику противника.
Но Земля круглая, и поэтому зададимся вопросом - что если запустить снаряд с такой скоростью, что кривизна поверхности начнёт играть роль? То есть, если выстрелить на 10 километров, или на 100, то кривизна почти незаметна, а вот 10 тысяч километров - это уже четверть окружности Земли, тут кривизна сильно бросается в глаза, это на первой картинке хорошо видно.
Очевидно, что если нам удастся выстрелить на 40 тысяч, то пройдёт всего полтора часа, и нам в спину прилетит наш собственный снаряд! Но мы хитрые, мы отойдём в сторону - пусть летит себе дальше - и он полетит дальше, чтобы через 1,5 часа снова заставить нас порадоваться собственной предусмотрительности.
Какая должна быть скорость у такого снаряда?
Оказывается, эта скорость равна 7,91 километров в секунду и имеет собственное название - первая космическая скорость.
Если физику в школе вёл не физрук, то вы наверняка помните, что есть ещё вторая и третья космическая скорость. Ещё есть четвёртая, пятая. Может, шестая, но это уже неинтересно.
Так вот, здесь всё просто - вторая космическая скорость это такая скорость, при которой снаряд сможет улететь на бесконечно большое расстояние. Для Земли это 11,2 км/сек. Спросите, что будет, если скорость между первой и второй? Будет эллиптическая орбита. Ни вашим, ни нашим, как говорится.
Третья космическая скорость - это скорость, достаточная, чтобы улететь из планетной системы. В нашем случае - из Солнечной системы. Это 46,9 км/сек. Но, учитывая, что Земля летит вокруг Солнца со скоростью 29,8 км/с, да ещё и вертится со скоростью 0,5 км/с, достаточно, взлетая в попутном направлении, набрать скорость всего 16,65 км/с. Хитромудрые академики догадались, как ещё уменьшить эту величину, и запускают космические аппараты так, чтобы они пролетели мимо Юпитера. Гуглить "гравитационный манёвр".
Вкратце это выглядит так.
Юпитер - вещь посильнее "Фауста" Гёте, весит в 2,5 раза тяжелее всех остальных планет Солнечной системы и притягивает к себе само Солнце, поэтому всё, что пролетает мимо него, начинает падать на Юпитер. Падение - это всегда ускорение, но, поскольку Юпитер не стоит на месте, он улетает по орбите дальше, а слегка напуганный и разогнанный космический аппарат летит в прекрасные дали.
И нафига нам эти дали? - спросите вы. Например, чтобы сделать вторую фотографию. Если присмотреться, то можно увидеть примерно посередине коричневой полоски светло-голубую точку (её ещё называют Pale Blue Dot). Это, ребята, Земля с расстояния 6 миллиардов километров.
Круто же!













