Większość naszych stałych czytelników rozumie, dlaczego astronauci i obiekty wydają się unosić w powietrzu na Międzynarodowej Stacji Kosmicznej, ale istnieją pewne błędne przekonania i z góry przyjęte wyobrażenia na ten temat, które nie są prawdziwe i które nie reprezentują bardzo dobrego zrozumienia fizyki! Ten film zapewnia zabawne spojrzenie na niektóre z pomysłów, jakie ludzie mają na temat środowiska zerowej grawitacji na pokładzie orbitującego statku kosmicznego i pokazuje, dlaczego astronauci faktycznie wydają się nieważcy.
Ale porozmawiajmy też o tym:
Kiedy pytamy, dlaczego obiekty i astronauci w statkach kosmicznych wydają się nieważkie, wielu ludzi udziela następujących odpowiedzi:
1. W przestrzeni kosmicznej nie ma grawitacji i nic nie ważą.
2. Przestrzeń kosmiczna jest próżnią, a w próżni nie ma grawitacji.
3. Astronauci są zbyt daleko od powierzchni Ziemi, aby podlegać jej przyciąganiu grawitacyjnemu.
Wszystkie te odpowiedzi są błędne!
Główną rzeczą do zrozumienia tutaj jest to, że w przestrzeni kosmicznej JEST grawitacja. Jest to bardzo powszechne błędne przekonanie. Co utrzymuje Księżyc na jego orbicie wokół Ziemi? Grawitacja. Co utrzymuje Ziemię na orbicie wokół Słońca? Grawitacja. Co trzyma galaktyki razem? Grawitacja.
Grawitacja jest wszędzie w kosmosie!
Gdybyś zbudował na Ziemi wieżę o wysokości 370 km (230 mil), mniej więcej tak wysoką jak orbita Stacji Kosmicznej, grawitacja na szczycie wieży byłaby prawie tak silna, jak gdybyś był na ziemi. Gdybyś zszedł ze szczytu wieży, spadłbyś na Ziemię tak samo jak Felix Baumgartner, który jeszcze w tym roku spróbuje skoczyć z krawędzi kosmosu. (Oczywiście, nie uwzględnia to ujemnych temperatur, które ostatecznie spowodowałyby twój upadek, ani tego, że brak powietrza lub ciśnienie powietrza zabiłyby cię, ani tego, że spadanie przez atmosferę poważnie uszkodziło by twoje części ciała. A wtedy to nagłe zatrzymanie też byłoby złe).
Więc, dlaczego Stacja Kosmiczna lub satelity na orbicie nie spadają na Ziemię, i dlaczego astronauci i obiekty wewnątrz ISS lub innych statków kosmicznych wydają się unosić?
Z powodu prędkości!
Astronauci, sama ISS i inne obiekty na orbicie Ziemi nie unoszą się, one faktycznie spadają. Ale oni nie spadają na Ziemię z powodu ich ogromnej prędkości orbitalnej. Zamiast tego, spadają wokół Ziemi. Obiekty na orbicie ziemskiej muszą poruszać się z prędkością co najmniej 28 160 km/h (17 500 mph). Tak więc, gdy przyspieszają w kierunku Ziemi, Ziemia zakrzywia się pod nimi, a one nigdy nie zbliżają się do niej. Ponieważ astronauci mają takie samo przyspieszenie jak stacja kosmiczna, czują się nieważcy.
Są chwile, kiedy możemy być w stanie nieważkości – krótko – na Ziemi, kiedy spadasz. Czy byliście kiedyś na kolejce górskiej i tuż za szczytem wzniesienia, kiedy samochód zaczyna opadać, wasze ciało podnosi się z siedzenia? Gdybyś był w windzie na wysokości stu pięter i pękłaby lina, to podczas spadania unosiłbyś się wewnątrz wagonu. Oczywiście, w takim przypadku zakończenie byłoby raczej katastrofalne.
A także prawdopodobnie słyszałeś o „Wymiotnej Komecie” – samolocie KC 135, którego NASA używa do tworzenia krótkich okresów nieważkości dla szkolenia astronautów i do testowania eksperymentów lub sprzętu w zero-G, jak również komercyjnych lotów Zero-G, gdzie samolot leci w paraboli, i jak kolejka górska (ale przy większych prędkościach i wyższych wysokościach), kiedy samolot przechodzi przez szczyt paraboli i kieruje się w dół, środowisko zerowej grawitacji jest tworzone jako samolot spada. Na szczęście samolot wychodzi z tego spadku i wyrównuje się.
Powróćmy do wieży. Gdybyś zamiast po prostu zejść z wieży, wykonał skok w biegu, twoja energia w przód odciągnęłaby cię od wieży w tym samym czasie, w którym grawitacja ściągnęłaby cię w dół. Zamiast uderzyć w ziemię u podstawy wieży, wylądowałbyś w pewnej odległości od niej. Gdybyś biegł szybciej, mógłbyś skoczyć dalej od wieży, zanim uderzyłbyś o ziemię. Jeśli mógłbyś biec tak szybko jak prom kosmiczny i ISS orbitujący wokół Ziemi, z prędkością 28 160 km/h (17 500 mph), łuk Twojego skoku zatoczyłby koło wokół Ziemi. Byłbyś na orbicie i w stanie nieważkości. Spadałbyś nie uderzając o ziemię. Potrzebny jest jednak kombinezon kosmiczny i wystarczająca ilość powietrza do oddychania.
A jeśli mógłbyś biec z prędkością około 40 555 km/h (25 200 mph), przeskoczyłbyś obok Ziemi i zacząłbyś krążyć wokół Słońca.
Więc, kiedy jesteś na orbicie, jesteś w swobodnym spadku i jesteś w stanie nieważkości.
Dodaj komentarz