Warum hat die X-15 keine Umlaufbahn erreicht?

Du verwechselst Einheiten. Die Höchstgeschwindigkeit des X-15 betrug 7274 km/h oder etwa 2 km/s. Die Umlaufgeschwindigkeit beträgt etwa 8 km/s. Die X-15 hatte nicht genug Treibstoff, um die Umlaufgeschwindigkeit zu erreichen.

Die X-15 hatte nicht die Fähigkeit, in die Umlaufbahn zu gelangen, und das war auch nie beabsichtigt. Der Zweck der X-15 war nicht die Raumfahrt, sondern das Testen der aerodynamischen Erwärmung in großer Höhe und mit hoher Geschwindigkeit. Seine Haut wurde entwickelt, um viel Hitze zu ertragen, aber bei weitem nicht das, was für den Wiedereintritt aus der Umlaufgeschwindigkeit erforderlich wäre. Wenn es in die Umlaufbahn ginge, würde es bei der Rückkehr verglühen.

Die X-15 war zweifellos schnell genug, um Höhen zu erreichen, in denen der Pilot in die Schwärze des Himmels hätte blicken können, aber große Höhen reichen nicht aus, um eine Umlaufbahn zu erreichen. Ich weiß, dass dies Ihre Frage nicht genau beantwortet (und andere haben bereits den Unterschied in den Einheiten erklärt), aber es gibt auch ein Missverständnis über das Erreichen der Umlaufbahn. Nehmen wir an, die X-15 hätte genug Saft, um es in den Orbit zu schaffen. Beim Klettern ging es nicht senkrecht; Vielmehr muss es abflachen und seine Geschwindigkeit immer paralleler zur darunter liegenden Erdoberfläche machen. Vertikal zu gehen hätte tatsächlich garantiert, dass es nicht in die Umlaufbahn gehen würde.

Dies ist ein weit verbreitetes Missverständnis über Dinge im hohen Orbit. Satelliten zum Beispiel haben den Anschein, als würden sie einfach in einer bestimmten Entfernung von der Erde schweben, obwohl sie sich in Wirklichkeit alle im freien Fall befinden. Ja, Sie haben richtig gelesen. Sie fallen immer. Wie halten sie dann ihren Abstand zur Erde?

Nehmen wir ein hypothetisches Beispiel (mit einer gesunden Portion Übertreibung). Nehmen wir an, Sie können mit außergewöhnlicher Kraft springen, so dass Sie viele Meilen weit springen können. Natürlich können Sie auch nur ein paar Meter springen, wenn Sie möchten. Wenn Sie den Pfad eines kleinen Sprungs auf einem großen Kreis zeichnen würden, der die Erde darstellt, dann hätten Sie einen kleinen Bogen, der sehr schnell nach oben und dann nach unten geht. Lasst uns weiter springen – sagen wir, ein Viertel der Erdumrundung – und diesen Bogen ziehen. Der Bogen ist natürlich länger, und jetzt wird es immer offensichtlicher, dass die Form der Erde (ihre Rundung) beeinflusst, wie weit Sie springen können und wie lange Sie in der Luft bleiben. Wahrlich, Sie springen jedes Mal, wenn Sie springen, ein Stück um die Erde.

Lasst uns wirklich weit springen – halb um die Erde. Was es braucht, ist viel mehr Kraft, die Ihnen viel mehr Geschwindigkeit gibt. Wenn Sie diesen Bogen ziehen, ist es jetzt sehr klar, dass Sie tatsächlich um die Erde springen. Und was tat der Boden unter deinen Füßen? Der Kreis der Erde "bewegte" sich gewissermaßen von dir weg, nicht wahr? Wenn du landest, stehst du tatsächlich auf dem Kopf, relativ zu deiner Position, als du zum ersten Mal gesprungen bist.

Was braucht es, um so schnell zu springen, dass man einmal die ganze Erde umrundet und wieder dort landet, wo man gestartet ist? Das ist etwas, das Sie tatsächlich berechnen können, obwohl ich das Ihnen überlassen werde. Wenn Sie sich jedoch Ihre Bögen ansehen und berücksichtigen, was Sie über das Springen wissen (dass Sie immer fallen), ist das, was für längere Sprünge zählt, mehr Geschwindigkeit (vorausgesetzt, Sie springen immer in einem idealen Winkel). Als du um die halbe Erde gesprungen bist, bist du nicht die ganze Zeit gefallen? Du bist gerade mit genug Kraft gesprungen, um weiter zu gehen, bevor du wieder gelandet bist.

Jetzt der Knaller. Ist es möglich, so schnell zu springen, dass sich der Erdkreis im Fallen so schnell von Ihren Füßen wegbewegt, wie Sie auf ihn zufallen? Du würdest nie aufhören zu fallen. Ich hoffe, das hilft zu erklären, warum Sie nicht vertikal gehen möchten, um die Umlaufbahn zu erreichen. Überlegen Sie zum Spaß, ob Sie im Space Shuttle waren und zur Erde zurückkehren wollten, was müssen Sie tun? Sie können jetzt auch erklären, warum in den Filmen gesagt wird, dass Sie durch zu schnelles Fahren "von der Atmosphäre abprallen". Es ist nur eine billige Art zu sagen, dass die Geschwindigkeit das Fahrzeug in eine elliptische Umlaufbahn schickt, aber das macht nicht annähernd so viel Spaß wie hüpfen.

Dies ist natürlich keine absolut genaue Beschreibung. Es würde eine sorgfältige Planung erfordern, um eine kreisförmige Umlaufbahn zu erreichen, selbst wenn Sie die richtige Geschwindigkeit hätten, da Sie leicht in eine elliptische Umlaufbahn geraten und sogar zurück auf die Erde stürzen könnten, wenn Ihr Winkel falsch wäre.