Một tên lửa phải bay nhanh cỡ nào mới thắng được lực hấp dẫn và thoát ly Trái Đất?

Lực hấp dẫn hay còn gọi là trọng lực, giúp mọi thứ gắn chặt với mặt đất nhưng đồng thời nó cũng gây "rắc rối" khi chúng ta muốn rời Trái Đất tiến vào không gian. Nhưng con người vẫn đưa được các vệ tinh nhân tạo và các tàu vũ trụ vào không gian, bay xung quanh Trái Đất. Các nhà khoa học đã làm thế nào vậy?

Để khắc chế lực hấp dẫn các vệ tinh nhân tạo phải di chuyển với tốc độ 7,9km/giây và phải băng theo hướng ném văng ra khỏi mặt nước. Tốc độ này được gọi là "tốc độ vũ trụ 1", khi đó nó sẽ rơi tự do liên tục xung quanh Trái Đất. Như trạm vũ trụ Quốc tế ISS, di chuyển trong không gian với vận tốc khoảng 28.000 km/h tức là khoảng 15,79 vòng Trái Đất mỗi ngày.

Nhưng nếu muốn rời khỏi Trái Đất, vệ tinh cần phải di chuyển nhanh hơn, đạt tốc độ 11,2km/giây. Vận tốc này được gọi là tốc độ vũ trụ 2 hay vận tốc thoát ly (escape velocity).

Nếu muốn bay tới các hành tinh khác, vệ tinh cần đạt tốc độ 16,7 km/giây. Tốc độ này là "tốc độ vũ trụ 3".

Để đạt tới vật tốc đó, các tên lửa phải cần tới rất nhiều nhiên liệu. Đó là lý do các tên lửa thời kỳ đầu, như Saturn V trong chương trình thám hiểm Mặt Trăng Apollo, lại phải lớn để chở nhiều nhiên liệu đến vậy.

Các hành tinh khác trong Hệ Mặt Trời có cường độ trọng lực khác nhau, do đó cũng có vận tốc thoát ly khác nhau.

Ví dụ, trên Sao Mộc, hành tinh có khối lượng gấp đôi tất cả các hành tinh khác gộp lại, tên lửa phải đạt vận tốc không tưởng gần 220.000 km/h để thoát ly nó và bay vào không gian mà không bị kéo ngược trở lại.

Video dưới đây sẽ cho chúng ta biết vận tốc thoát ly trên từng hành tinh trong Hệ Mặt Trời:

• Tên lửa sẽ đưa con người lên sao Hỏa có sức mạnh khủng khiếp như thế nào?
• Nga chế tạo thành công động cơ lượng tử, tốc độ 1.000km/giây