Většina našich pravidelných čtenářů chápe, proč se kosmonauti a předměty vznášejí kolem na Mezinárodní vesmírné stanici, ale tam jsou některé mylné představy a předsudky o tomto tématu, které nejsou pravdivé a které nepředstavují velmi dobré porozumění fyzice ! Toto video poskytuje zábavný pohled na některé myšlenky, které lidé mají o prostředí s nulovou gravitací na palubě kosmické lodi, a ukazuje, proč se astronauti skutečně zdají beztížní.
Pojďme však také diskutovat:
Na otázku, proč se objekty a astronauti v kosmické lodi zdají beztížné, mnoho lidí dává tyto odpovědi:
1. Ve vesmíru není gravitace a nic neváží.
2. Prostor je vakuum a ve vakuu není gravitace.
3. Astronauti jsou příliš daleko od zemského povrchu, aby byli vystaveni gravitačnímu tahu.
Všechny tyto odpovědi jsou špatně!
Hlavní věc, kterou zde musíme pochopit, je, že tam JE gravitace ve vesmíru. Toto je velmi běžná mylná představa. Co udržuje Měsíc na jeho oběžné dráze kolem Země? Gravitace. Co udržuje Zemi na oběžné dráze kolem Slunce? Gravitace. Co drží galaxie pohromadě? Gravitace.
Gravitace je všude ve vesmíru!
Pokud jste na Zemi postavili věž s výškou 370 km (230 mil), asi tak vysokou jako oběžné dráhy vesmírné stanice, byla by gravitace na vrcholu věže téměř tak silná, jako kdybyste byli na zemi. Pokud jste vystoupili z vrcholu věže, spadli byste na Zemi stejně, jako to udělá Felix Baumgartner koncem tohoto roku, když se pokusí vyskočit z okraje vesmíru. (To samozřejmě nezohledňuje mrazivé teploty, které by nakonec způsobily váš zánik, nebo jak by vás žádný vzduch nebo tlak vzduchu nezabil, nebo jak by propadnutí atmosférou vážně udělalo číslo na částech vašeho těla. A pak to náhle zastávka by byla také špatná.)
Proč tedy kosmická stanice nebo satelity na oběžné dráze nespadají na Zemi a proč se astronauti a objekty uvnitř ISS nebo jiné kosmické lodi zdají vznášet?
Kvůli Rychlost!
Astronauti, samotná ISS a další objekty na oběžné dráze Země neplují, ve skutečnosti padají. Ale nespadají na Země kvůli jejich obrovské orbitální rychlosti. Místo toho padají kolem Země. Objekty na oběžné dráze Země musí projet rychlostí alespoň 28 160 km / h (17 500 mph). Takže, jak se zrychlují směrem k Zemi, Země se pod nimi zatáčí a nikdy se nepřibližují. Protože astronauti mají stejné zrychlení jako vesmírná stanice, cítí se bez váhy.
Jsou chvíle, kdy můžeme být beztížní - krátce - na Zemi, když padáte. Už jste někdy byli na horské dráze a právě kolem vrcholu kopce, když auto začíná klesat, vaše tělo se zvedne ze sedadla? Kdybyste byli ve výtahu na sto poschodích a kabel by se zlomil, jak by výtah klesal, vznášeli byste se uvnitř kabiny výtahu. V tom případě by ovšem konec byl poněkud katastrofální.
A také jste pravděpodobně slyšeli o „Vomit Comet“ - letadle KC 135, které NASA používá k vytvoření krátkých období beztíže pro výcvik astronautů a k vyzkoušení experimentů nebo vybavení v nule-G, jakož i komerčních Zero-G lety, kde letadlo letí v parabole a jako horská dráha (ale při vyšších rychlostech a vyšších nadmořských výškách), když letadlo přejde přes vrchol paraboly a zamíří dolů, vytvoří se při pádu letadla prostředí s nulovou gravitací. Naštěstí se letadlo vytáhne z pádu a vyrovná se.
Vraťme se k věži. Pokud byste místo pouhého vystoupení z věže provedli skok, vaše energie vpřed by vás odvezla pryč z věže a zároveň vás gravitace stáhla dolů. Místo toho, abyste narazili na zem na základně věže, přistáli byste daleko. Pokud jste běželi rychleji, mohli byste skočit dále z věže, než narazíte na zem. Pokud byste mohli běžet tak rychle, jak kosmický raketoplán a ISS obíhají kolem Země, při rychlosti 28 160 km / h (17 500 mph) by oblouk vašeho skoku vytvořil kruh kolem Země. Byli byste na oběžné dráze a beztížní. Padl byste, aniž byste narazili na zem. K tomu je však nutný prostorný vzduch a dostatek vzduchu.
A pokud byste mohli běžet rychlostí přibližně 40 555 km / h (25 200 mph), skočili byste přímo kolem Země a začali obíhat kolem Slunce.
Mezinárodní kosmická stanice, raketoplán a satelity jsou navrženy tak, aby zůstaly na oběžné dráze, ani nespadly na zem, ani nevstřelily do vesmíru. Obíhají kolem Země každých 90 minut.
Takže, když jste na oběžné dráze, jste ve volném pádu a jste bez váhy.
