Milyen képletekkel kéne számolnom, ha 1 kg tömegű tárgyat alacsony Földkörüli pályára szeretnék állítani?

Ario Sternfeld műholdakről szóló ismeretterjesztő könyvét ajánlom a figyelmedbe.

Ezt a laikusoknak írt ismeretterjesztőt 2 évvel Gagarin repülése előtt adták ki, és még máig nem akadt a kezembe jobb bevezető a műholdtechnika és űrrepülés alapjaiba.

1. Honnan szeretnéd pályára állítani?

2. Pontosan milyen pálára szeretnéd állítani? (Pályamagasság, inklináció, stb.)

[link]

Ezek ismerete minimum kell a számoláshoz, sok más mellett.

"Gondolok itt az üzemanyag súlyának csökkenésére"

Azt, hogy adott sebesség eléréséhez mennyi üzemanyag kell ideális rakéta esetén, a Ciolkovszkij-egyenlet adja meg.

[link]

Ebből ki lehet számolni, hogy mennyi üzemanyag szükséges az első kozmikus sebesség eléréséhez. Persze a valóságban bonyolultabb a helyzet, például legalább két fokozatú rakétákat használnak, mert egy fokozattal a jelenlegi technológiával nem lehetne elérni a Föld körüli pályát.

További üzemanyag szükséges a megfelelő magasság eléréséhez, illetve a közegellenállás leküzdéséhez. Ezek számolása már korántsem egyszerű. Amagasság leküzdéséhez szükséges energia üzemanyag például függ az üzemanyag/súly aránytól.

A közegellenállás függ a rakéta alaktjától, sebességétől, menetirányra merőleges keresztmetszetétől, emellett a közeg sűrűségétől és viszkozitásától is.

[link]

Szóval ezt nem olyan triviális kiszámolni.

"hordozórakéta lekapcsolásának ideális magasságára"

Az gondolom az a magasság, amikor a műhold elérte a kijelölt pályát. (Ha csak nem akarod a műhold pályáját a saját hajtóműveivel változtatni, de az egy 1 kg-os műhold esetében nem valószínű.)

"lendületre"

Itt nem tudom, pontosan milyen lendületre gondolsz.

"szükséges tolóerőre"

Indításkor értelemszerűen egyen nagyobb, mint a rakéta súlya. A használt hordozórakétáknál jellemzően durván a súly 1,5-2-szerese szokott lenni.

"hogyan számoljak a hasznos teherrel"

Itt megint nem értem pontosan, mire gondolsz.