Эффективность реактивного движения
Рассмотрим эффективность реактивного движения, используя формулу Циолковского.
Предположим, что ракету необходимо ускорить до скорости 
с помощью химического топлива, когда
скорость истекающих газов не превышает 
. Рассчитаем долю первоначальной массы, которая будет ускорена
при этом. Перепишем последнюю формулу:
. (8.14)
Следовательно, если полезный груз будет 
, то общая масса ракеты должна быть 
.
Достаточно сказать, что масса Метагалактики (т.е. той части Вселенной, которая
доступна обнаружению методами современной оптической, гамма- и радио- астрономии)
составляет 
. Поэтому об ускорении
ракет до релятивистских скоростей на химическом топливе не может быть и речи.
Для ядерных реакций, использующих энергию деления, 
. Тогда 
. Это несравненно лучше предыдущего результата, но все
же достаточно плохо, так как полезная нагрузка составляет одну миллионную
от общей массы ракеты. Для фотонных ракет 
(реактивная тяга создается излучением фотонов).
Соотношение на массы: 
. Таким образом, фотонные ракеты при условии их технической
реализации были бы весьма эффективными.
Вопросы и задания для самопроверки
1. Запишите закон сохранения импульса для движения тел с
переменной массой.
2. Приведите уравнение Мещерского в проекции на направление
движения.
3. Выведите выражение для приращения скорости при
нерелятивистском движении ракеты масса которой уменьшилась
в два раза.
4. Как зависит от скорости реактивной струи относительное
изменение массы ракеты при движении со скоростью 
?
