De fleste af vores regelmæssige læsere forstår, hvorfor astronauter og genstande ser ud til at flyde rundt på den Internationale rumstation, men der er nogle misforståelser og forudfattede forestillinger derude om dette emne, der ikke er rigtige, og som ikke repræsenterer en meget god forståelse af fysik ! Denne video giver et underholdende blik på nogle af de ideer, folk har om nul-tyngdekraftsmiljøet ombord på et kredsende rumfartøj, og viser, hvorfor astronauterne faktisk forekommer vægtløse.
Men lad os også diskutere det:
Når de bliver spurgt om, hvorfor objekter og astronauter i rumfartøjer fremstår som vægte, giver mange mennesker disse svar:
1. Der er ingen tyngdekraft i rummet, og de vejer ikke noget.
2. 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 tyngdekrafttrækning.
Disse svar er alle forkert!
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 rundt om Jorden? Tyngdekraft. Hvad holder jorden i kredsløb om solen? Tyngdekraft. Hvad holder galakser sammen? Tyngdekraft.
Tyngdekraften er overalt i rummet!
Hvis du byggede et tårn på jorden 370 km (230 miles) højt, omtrent lige så højt som Rumstationens bane, ville tyngdekraften på toppen af tårnet være næsten lige så stærk som hvis du var på jorden. Hvis du trappede fra toppen af tårnet, ville du falde til Jorden, ligesom Felix Baumgartner vil gøre senere på året, når han forsøger at hoppe fra kanten af rummet. (Naturligvis tager dette ikke højde for de frysetemperaturer, der i sidste ende ville forårsage din undergang, eller hvordan intet luft eller lufttryk ville dræbe dig, eller hvordan det at falde gennem atmosfæren alvorligt ville gøre et nummer på dine kropsdele. Og så pludselig stop ville også være dårligt.)
Så hvorfor falder ikke Space Station eller satellitter i bane til jorden, og hvorfor ser astronauterne og objekter inde i ISS eller andet rumfartøj ud til at flyde?
På grund af hastighed!
Astronauterne, selve ISS og andre objekter i Jorden er ikke flydende, de falder faktisk. Men de falder ikke til jorden på grund af deres enorme orbitalhastighed. I stedet falder de rundt om Jorden. Objekter i Jorden bane skal køre mindst 28.160 km / t (17.500 mph). Så når de accelererer mod jorden, krummer jorden sig under dem, og de kommer aldrig nærmere. Da astronauterne har den samme acceleration som rumstationen, føler de sig vægtløse.
Der er tidspunkter, hvor vi kan være vægtløse - kort - på Jorden, når du falder. Har du nogensinde været på en rutsjebane og lige forbi toppen af en bakke, når bilen begynder at gå ned, løfter din krop op fra sædet? Hvis du var i elevatoren hundrede etager høj, og kablet knækkede, da elevatoren faldt, ville du flyde inde i elevatorbilen. I dette tilfælde ville slutningen naturligvis være ret katastrofal.
Og du har sandsynligvis også hørt om “Vomit Comet” - KC 135-flyet, som NASA bruger til at skabe korte perioder med vægtløshed til astronauttræning og til at teste eksperimenter eller udstyr i nul-G såvel som den kommercielle Zero-G flyvninger, hvor flyet flyver i en parabol, og som en rutsjebane (men i større hastigheder og højere højder), når flyet går over toppen af parabolen og kører nedad, skabes et miljø med tyngdekraft, når flyet falder. Heldigvis trækker flyet ud af faldet og nivelleres.
Lad os gå tilbage til tårnet. Hvis du i stedet for bare at gå af fra tårnet, tog et løbende sprang, ville din fremadgående energi føre dig væk fra tårnet på samme tid, som tyngdekraften trak dig ned. I stedet for at slå jorden ned ved bunden af tårnet, ville du lande et stykke væk. Hvis du løb hurtigere, kunne du hoppe længere fra tårnet, inden du ramte jorden. Hvis du kunne løbe så hurtigt som rumfærgen og ISS kredser om Jorden ved 28.160 km / t (17.500 km / h), ville dit hoppebue gøre en cirkel rundt om Jorden. Du ville være i kredsløb og vægtløs. Du ville falde uden at ramme jorden. Rumstøj og rigelig åndbar luft er dog nødvendigt.
Og hvis du kunne løbe med ca. 40.555 km / t (25.200 km / t), ville du hoppe lige forbi Jorden og begynde at kredsa rundt om Solen.
Den internationale rumstation, rumfærgen og satellitter er designet til at forblive i kredsløb, hverken falde til jorden eller skyde ud i rummet. De går i kredsløb omkring Jorden hvert 90. minut.
Så når du er i kredsløb, er du i frit fald og er vægtløs.
