Sterrenkunde koeterwaals

Sterrenkunde koeterwaals – Ontsnappingssnelheid

Als je echt op vakantie wil moet je ervoor werken. De ruimte ingaan is niet zo moeilijk. In de ruimte blijven is echter andere koek. Nooit meer terug naar de Aarde kost echte vuurkracht.

het kanon van Newton
Het kanon van Newton. Door user:Brian Brondel – Eigen werk, CC BY-SA 3.0,

Het probleem is dat de zwaartekracht, hoewel zwak, hardnekkig is. Je kunt zo ver weg van de Aarde komen als je wilt maar de zwaartekracht van de Aarde strekt zich uit tot een oneindig grote afstand. Ja, op die grote afstanden wordt de zwaartekracht buitengewoon zwak maar ze wordt niet nul. En als je bewegingsloos bent dan zal die zwakke zwaartekracht je uiteindelijk terug naar het oppervlak slepen.

Om echt de grenzen van de Aarde te verlaten moet je ervoor zorgen dat je genoeg snelheid hebt zodat de zwaartekracht van de planeet je nooit meer terug naar beneden kan trekken. Dit is het idee achter de ontsnappingssnelheid, de snelheid die nodig is om echt te ontsnappen.

De ontsnappingssnelheid wordt berekend door de kinetische energie van een object dat probeert te vertrekken in evenwicht te brengen met zijn huidige potentiële energie. Als die gelijk zijn is de snelheid voldoende om nooit meer terug te keren. Het is ook een eenvoudige formule: de ontsnappingssnelheid is gelijk aan de vierkantswortel van 2 keer de universele zwaartekrachsconstante maal de massa van de planeet gedeeld door de afstand vanaf het centrum van die planeet.

Aan het oppervlak van de Aarde bedraagt de ontsnappingssnelheid ongeveer 11,2 kilometer per seconden. Dat betekent dat als je een raket kan lanceren die minimaal die snelheid heeft, je gegarandeerd voor altijd in de ruimte blijft (we negeren dan zaken als bijvoorbeeld atmosferische weerstand).

Je kan het ook op de langzame manier doen. Als je constant blijft versnellen zul je ontsnappen. Hoe verder je van de Aarde komt hoe lager de ontsnappingssnelheid. Als je stopt kom je meteen terug maar zolang je vooruit blijft duwen zal je snelheid uiteindelijk de ontsnappingssnelheid overstijgen en ben je op weg, vrij en duidelijk.

Een goede reis!

Dit artikel maakt deel uit van de serie Sterrenkunde – koeterwaals. Het zijn vertaalde en eventueel bewerkte berichten van de rubriek Astronomy 101 van de website UniverseToday