Väčšina našich pravidelných čitateľov chápe, prečo sa na Medzinárodnej vesmírnej stanici vznášajú kozmonauti a objekty, ale sú tu mylné predstavy a predsudky o tejto téme, ktoré nie sú pravdivé a nepredstavujú veľmi dobré pochopenie fyziky. ! Toto video poskytuje zábavný pohľad na niektoré myšlienky, ktoré majú ľudia o prostredí s nulovou gravitáciou na palube obiehajúcej kozmickej lode, a ukazuje, prečo sa astronauti skutočne zdajú bez váhy.
Ale diskutujme o tom tiež:
Na otázku, prečo sa objekty a kozmonauti v kozmickej lodi javia bez váhy, mnohí ľudia dávajú tieto odpovede:
1. Vo vesmíre nie je gravitácia a nič nevážia.
2. Priestor je vákuum a vo vákuu nie je gravitácia.
3. Astronauti sú príliš ďaleko od zemského povrchu, aby boli vystavení gravitačným ťahom.
Všetky tieto odpovede zle!
Hlavnou vecou, ktorej je potrebné porozumieť, je to, že tu JE gravitácia v priestore. Toto je veľmi bežná mylná predstava. Čo udržuje Mesiac na jeho obežnej dráhe okolo Zeme? Gravitácia, Čo udržuje Zem na obežnej dráhe okolo Slnka? Gravitácia, Čo drží galaxie pohromade? Gravitácia.
Gravitácia je všade vo vesmíre!
Ak by ste na Zemi postavili vežu s výškou 370 km (230 míľ), približne tak vysokou ako obežná dráha vesmírnej stanice, gravitácia na jej hornej časti by bola takmer taká silná, ako keby ste boli na zemi. Keby ste vystúpili z vrcholu veže, spadli by ste na Zem presne tak, ako to urobí Felix Baumgartner koncom tohto roku, keď sa pokúsi skočiť z okraja vesmíru. (To samozrejme neberie do úvahy teploty mrazu, ktoré by v konečnom dôsledku spôsobili váš zánik, ani to, ako by vás nezabil žiadny vzduch alebo tlak vzduchu, ani to, že pokles atmosférou by vážne ovplyvnil niektoré časti tela. A potom to náhle zastávka by bola tiež zlá.)
Prečo teda nespadá vesmírna stanica ani satelity na obežnej dráhe na Zem a prečo sa zdá, že sa astronauti a objekty vo vnútri ISS alebo inej kozmickej lode vznášajú?
Kvôli rýchlosť!
Astronauti, samotná ISS a ďalšie objekty na obežnej dráhe Zeme sa neplávajú, vlastne padajú. Ale nespadajú na Zeme kvôli ich obrovskej orbitálnej rýchlosti. Namiesto toho padajú okolo Zeme. Objekty na obežnej dráhe Zeme musia prejsť rýchlosťou najmenej 28 160 km / h (17 500 mph). Takže, keď sa zrýchľujú smerom k Zemi, Zem sa pod nimi krúti a nikdy sa nepribližujú. Keďže astronauti majú rovnaké zrýchlenie ako vesmírna stanica, cítia sa bez váhy.
Sú chvíle, keď môžeme byť bez váhy - krátko - na Zemi, keď padáte. Už ste niekedy boli na horskej dráhe a práve okolo vrcholu kopca, keď auto začína klesať, vaše telo sa zdvíha zo sedadla? Keby ste boli vo výťahu sto poschodí vysoké a kábel by sa zlomil, keď výťah klesol, vznášali by ste sa vo výťahovom aute. V takom prípade by však koniec bolo dosť katastrofálne.
A pravdepodobne ste už počuli aj o „Vomit Comet“ - lietadle KC 135, ktoré NASA používa na vytváranie krátkych období beztiaže pre výcvik astronautov a na testovanie experimentov alebo vybavenia v nula-G, ako aj na komerčných Zero-G lety, kde lietadlo letí v parabole a ako horská dráha (ale pri vyšších rýchlostiach a vyšších nadmorských výškach), keď lietadlo prechádza cez vrchol paraboly a smeruje nadol, pri klesaní lietadla sa vytvára prostredie s nulovou gravitáciou. Našťastie sa lietadlo vytiahne z pádu a vyrovná sa.
Vráťme sa do veže. Keby ste namiesto toho, aby ste len vystúpili z veže, urobili skok, vaša energia vpred by vás odviedla preč od veže v rovnakom čase, keď vás gravitácia strhla dole. Namiesto toho, aby ste udreli do základne veže, pristáli by ste ďaleko. Ak ste bežali rýchlejšie, mohli ste skočiť ďalej z veže skôr, ako narazíte na zem. Keby ste mohli bežať tak rýchlo, ako raketoplán a ISS obieha Zem, rýchlosťou 28 160 km / h (17 500 mph) by oblúk vášho skoku vytvoril kruh okolo Zeme. Boli by ste na obežnej dráhe a beztiažni. Padali by ste bez toho, aby ste narazili na zem. Potrebný je však kozmický oblek a dostatočný priedušný vzduch.
A keby ste mohli bežať rýchlosťou približne 40 555 km / h (25 200 mph), skočili by ste priamo okolo Zeme a začali by ste obiehať okolo Slnka.
Medzinárodná vesmírna stanica, vesmírny raketoplán a satelity sú navrhnuté tak, aby zostali na obežnej dráhe, ani nespadajú na zem, ani nastrelené do vesmíru. Obiehajú okolo Zeme asi každých 90 minút.
Takže, keď ste na obežnej dráhe, ste na voľnom páde a ste bez váhy.
