De flesta av våra vanliga läsare förstår varför astronauter och föremål tycks sväva runt på den internationella rymdstationen, men det finns en del missuppfattningar och förutfattade meningar om detta ämne som inte är sanna och som inte representerar en särskilt god förståelse för fysik! Den här videon ger en underhållande titt på några av de föreställningar som människor har om den tyngdlösa miljön ombord på en rymdfarkost i omloppsbana, och visar varför astronauterna faktiskt verkar viktlösa.
Men låt oss också diskutera det:
När man frågar varför föremål och astronauter i rymdfarkoster verkar tyngdlösa ger många dessa svar:
1. Det finns ingen gravitation i rymden och de väger ingenting.
2. Det finns ingen gravitation i rymden och de väger ingenting. Rymden är ett vakuum och det finns ingen gravitation i ett vakuum.
3. Astronauterna befinner sig för långt från jordens yta för att utsättas för dess gravitation.
Dessa svar är alla fel!
Det viktigaste att förstå här är att det FINNS gravitation i rymden. Detta är en mycket vanlig missuppfattning. Vad är det som håller månen i sin bana runt jorden? Gravitation. Vad håller jorden i omloppsbana runt solen? Gravitation. Vad håller ihop galaxer? Gravitationen.
Tyngdkraften finns överallt i rymden!
Om man byggde ett torn på jorden som var 370 km högt, ungefär lika högt som rymdstationens omloppsbana, skulle gravitationen på toppen av tornet vara nästan lika stark som om man befann sig på marken. Om du kliver ner från tornets topp skulle du falla ner till jorden precis som Felix Baumgartner kommer att göra senare i år när han försöker hoppa från rymdens rand. (Naturligtvis tar detta inte hänsyn till de iskalla temperaturer som i slutändan skulle orsaka din död, eller hur ingen luft eller lufttryck skulle döda dig, eller hur ett fall genom atmosfären allvarligt skulle skada dina kroppsdelar. Och sedan skulle det plötsliga stoppet också vara dåligt).
Så, varför faller inte rymdstationen eller satelliter i omloppsbana mot jorden, och varför verkar astronauterna och föremålen inuti ISS eller andra rymdfarkoster sväva?
På grund av hastigheten!
Astronauterna, själva ISS och andra föremål i jordens omloppsbana svävar inte, de faller faktiskt. Men de faller inte mot jorden på grund av sin enorma omloppshastighet. I stället faller de runt jorden. Objekt i jordens omloppsbana måste färdas i minst 28 160 km/h (17 500 mph). När de accelererar mot jorden kröker jorden bort under dem och de kommer aldrig närmare. Eftersom astronauterna har samma acceleration som rymdstationen känner de sig viktlösa.
Det finns tillfällen då vi kan vara viktlösa – kortvarigt – på jorden, när man faller. Har du någonsin åkt berg- och dalbana och strax efter toppen av en backe, när bilen börjar gå ner, lyfter din kropp från sätet? Om du befann dig i en hiss hundra våningar upp och kabeln gick sönder när hissen föll, skulle du sväva inuti hisskabinen. Naturligtvis skulle slutet i så fall bli ganska katastrofalt.
Och ni har säkert också hört talas om ”Vomit Comet” – KC 135-flygplanet som NASA använder för att skapa korta perioder av tyngdlöshet för astronautträning och för att testa experiment eller utrustning i nollgravitation, liksom de kommersiella nollgravitationsflygningarna där planet flyger i en parabel, och likt en berg-och-dalbana (men i högre hastighet och på större höjd) när planet passerar över parabelns topp och går nedåt, skapas en nollgravitationsmiljö när planet faller. Lyckligtvis drar planet sig ur fallet och planar ut.
Vi går tillbaka till tornet. Om du i stället för att bara kliva av tornet tog ett språng, skulle din framåtriktade energi föra dig bort från tornet samtidigt som gravitationen drar dig nedåt. Istället för att träffa marken vid tornets fot skulle du landa en bit bort. Om du sprang snabbare kunde du hoppa längre från tornet innan du slog i marken. Om du kunde springa lika snabbt som rymdfärjan och ISS kretsar runt jorden i en hastighet av 28 160 km/h (17 500 mph), skulle ditt hopp göra en cirkel runt jorden. Du skulle befinna dig i omloppsbana och vara viktlös. Du skulle falla utan att träffa marken. Det krävs dock en rymddräkt och rikligt med andningsluft.
Och om du kunde springa i ungefär 40 555 km/h (25 200 mph) skulle du hoppa rakt förbi jorden och börja kretsa runt solen.
Den internationella rymdstationen, rymdfärjan och satelliterna är konstruerade för att stanna i omloppsbana, utan att varken falla till marken eller skjuta iväg ut i rymden. De kretsar runt jorden ungefär var 90:e minut.
När du befinner dig i omloppsbana är du alltså i fritt fall och viktlös.
Lämna ett svar