De fleste af vores faste læsere forstår, hvorfor astronauter og objekter ser ud til at svæve rundt på den internationale rumstation, men der er nogle misforståelser og forudfattede meninger om dette emne, som ikke er sande, og som ikke repræsenterer en særlig god forståelse af fysik! Denne video giver et underholdende indblik i nogle af de forestillinger, som folk har om det tyngdeløse miljø om bord på et rumfartøj i kredsløb, og viser, hvorfor astronauterne faktisk virker vægtløse.
Men lad os også diskutere det:
Når man spørger dem, hvorfor genstande og astronauter i rumfartøjer virker vægtløse, giver mange mennesker disse svar:
1. Der er ingen tyngdekraft i rummet, og de vejer ikke noget.
2. Der er ingen tyngdekraft i rummet, og de vejer ikke noget.
3. Der er ingen tyngdekraft i rummet. Rummet er et vakuum, og der er ingen tyngdekraft i et vakuum.
3. Astronauterne er for langt væk fra Jordens overflade til at være underlagt dens tyngdekraft.
Disse svar er alle forkerte!
Den vigtigste ting at forstå her er, at der ER tyngdekraft i rummet. Dette er en meget almindelig misforståelse. Hvad holder månen i sin bane om Jorden? Tyngdekraften. Hvad holder Jorden i kredsløb om Solen? Tyngdekraften. Hvad holder galakserne sammen? Tyngdekraften.
Tyngdekraften er overalt i rummet!
Hvis man byggede et tårn på jorden i 370 km højde, omtrent lige så højt som rumstationens kredsløb, ville tyngdekraften på toppen af tårnet være næsten lige så stærk, som hvis man var på jorden. Hvis du trådte ned fra toppen af tårnet, ville du falde ned på jorden, ligesom Felix Baumgartner vil gøre senere i år, når han forsøger at springe fra kanten af rummet. (Dette tager naturligvis ikke højde for de frysende temperaturer, der i sidste ende ville forårsage din død, eller hvordan ingen luft eller lufttryk ville slå dig ihjel, eller hvordan faldet gennem atmosfæren for alvor ville gøre et nummer ud af dine kropsdele. Og så ville det pludselige stop også være slemt).
Så, hvorfor falder rumstationen eller satellitter i kredsløb ikke ned mod Jorden, og hvorfor ser astronauterne og genstandene i ISS eller andre rumfartøjer ud til at svæve?
På grund af hastigheden!
Astronauterne, selve ISS og andre objekter i kredsløb om Jorden svæver ikke, de falder faktisk. Men de falder ikke ned mod Jorden på grund af deres enorme kredsløbshastighed. I stedet falder de rundt om Jorden. Objekter i kredsløb om Jorden skal bevæge sig mindst 28.160 km/t (17.500 mph). Så mens de accelererer mod Jorden, bøjer Jorden sig væk under dem, og de kommer aldrig tættere på. Da astronauterne har den samme acceleration som rumstationen, føler de sig vægtløse.
Der er tidspunkter, hvor vi kan være vægtløse – kortvarigt – på Jorden, når man falder. Har du nogensinde været i en rutsjebane, og lige efter toppen af en bakke, når bilen begynder at køre nedad, løfter din krop sig fra sædet? Hvis du sad i en elevator hundrede etager højt oppe, og kablet gik i stykker, mens elevatoren faldt, ville du svæve inde i elevatorkabinen. I så fald ville slutningen naturligvis være temmelig katastrofal.
Og du har sikkert også hørt om “Vomit Comet” – det KC 135-fly, som NASA bruger til at skabe korte perioder med vægtløshed til astronauttræning og til at afprøve eksperimenter eller udstyr i nul-G, samt de kommercielle nul-G-flyvninger, hvor flyet flyver i en parabel, og ligesom en rutsjebane (men med større hastigheder og større højde), når flyet kommer over toppen af parablen og styrer nedad, skabes der et nul-gravitationsmiljø, mens flyet falder. Heldigvis trækker flyet sig ud af faldet og stabiliserer sig.
Lad os gå tilbage til tårnet. Hvis du i stedet for blot at træde ned fra tårnet tog et løbespring, ville din fremadrettede energi bære dig væk fra tårnet samtidig med, at tyngdekraften trak dig nedad. I stedet for at ramme jorden ved tårnets fod, ville du lande et stykke væk. Hvis du løb hurtigere, kunne du hoppe længere væk fra tårnet, før du ramte jorden. Hvis du kunne løbe lige så hurtigt som rumfærgen og ISS kredser om Jorden med 28.160 km/t (17.500 mph), ville buen af dit spring lave en cirkel rundt om Jorden. Du ville være i kredsløb og vægtløs. Du ville falde uden at ramme jorden. Der er dog brug for en rumdragt og rigeligt med luft til at trække vejret.
Og hvis du kunne løbe med ca. 40.555 km/t (25.200 mph) ville du hoppe lige forbi Jorden og begynde at kredse om Solen.
Den internationale rumstation, rumfærgen og satellitterne er designet til at blive i kredsløb og hverken falde ned på jorden eller skyde ud i rummet. De kredser om Jorden ca. hvert 90. minut.
Så når du er i kredsløb, er du i frit fald og er vægtløs.
Skriv et svar