يفهم معظم قرائنا العاديين سبب ظهور رواد الفضاء والأجسام وكأنهم يسبحون في محطة الفضاء الدولية ، ولكن هناك بعض المفاهيم الخاطئة والمفاهيم المسبقة حول هذا الموضوع والتي ليست صحيحة والتي لا تمثل فهمًا جيدًا للفيزياء ! يقدم هذا الفيديو نظرة مسلية على بعض الأفكار التي يمتلكها الناس حول بيئة انعدام الجاذبية على متن مركبة فضائية تدور في مدارات ، ويوضح سبب ظهور رواد الفضاء في الواقع بلا وزن.
لكن دعونا نناقشها أيضًا:
عندما يُسأل الكثير من الناس عن سبب ظهور الأجسام ورواد الفضاء في المركبات الفضائية بانعدام الوزن ، أجابوا بهذه الإجابات:
1. لا يوجد جاذبية في الفضاء ولا تزن شيئًا.
2. الفضاء هو فراغ وليس هناك جاذبية في الفراغ.
3. رواد الفضاء بعيدون جدًا عن سطح الأرض بحيث لا يخضعون لسحب الجاذبية.
هذه الإجابات كلهاخاطئ!
الشيء الرئيسي الذي يجب فهمه هنا هو أن هناكيكونالجاذبية في الفضاء. هذا هو مفهوم خاطئ شائع للغاية. ما الذي يبقي القمر في مداره حول الأرض؟جاذبية. ما الذي يبقي الأرض في مدار حول الشمس؟جاذبية. ما الذي يجعل المجرات متماسكة؟جاذبية.
الجاذبية في كل مكان في الفضاء!
إذا قمت ببناء برج على الأرض يبلغ ارتفاعه 370 كم (230 ميلاً) ، أي بارتفاع يقارب ارتفاع مدار المحطة الفضائية ، فإن الجاذبية الموجودة أعلى البرج ستكون بنفس قوة الجاذبية الموجودة على سطح البرج تقريبًا كما لو كنت على الأرض. إذا نزلت من أعلى البرج ، فسوف تسقط على الأرض تمامًا فيليكس بومغارتنر سيفعل في وقت لاحق من هذا العام عندما يحاول القفز من حافة الفضاء. (بالطبع ، هذا لا يأخذ في الحسبان درجات الحرارة المتجمدة التي من شأنها أن تتسبب في النهاية في زوالك ، أو كيف لن يقتلك أي ضغط هواء أو هواء ، أو كيف سيؤدي سقوطك عبر الغلاف الجوي إلى حدوث رقم على أجزاء جسمك. ثم هذا المفاجئ التوقف سيكون سيئًا أيضًا.)
إذن ، لماذا لا تسقط محطة الفضاء أو الأقمار الصناعية في المدار على الأرض ، ولماذا يبدو أن رواد الفضاء والأجسام الموجودة داخل محطة الفضاء الدولية أو غيرها من المركبات الفضائية تطفو؟
بسببسرعة!
رواد الفضاء ومحطة الفضاء الدولية نفسها والأجسام الأخرى في مدار الأرض لا تطفو ، بل تسقط بالفعل. لكنهم لا يسقطونإلىالأرض بسبب سرعتها المدارية الهائلة. بدلا من ذلك ، يسقطونحولالارض. يجب أن تسافر الأجسام الموجودة في مدار حول الأرض ما لا يقل عن 28.160 كم / ساعة (17500 ميل في الساعة). لذلك ، عندما تتسارع نحو الأرض ، تنحرف الأرض بعيدًا تحتها ولا تقترب أبدًا. نظرًا لأن رواد الفضاء لديهم نفس تسارع محطة الفضاء ، فإنهم يشعرون بانعدام الوزن.
هناك أوقات يمكن أن نكون فيها عديمي الوزن - لفترة وجيزة - على الأرض ، عندما تسقط. هل سبق لك أن ركبت قطار أفعواني وتجاوزت قمة التل بينما تبدأ السيارة في الهبوط ، يرتفع جسدك من المقعد؟ إذا كنت في المصعد بارتفاع مائة طابق ، وانكسر الكابل ، عندما سقط المصعد ، كنت ستطفو داخل عربة المصعد. بالطبع ، في هذه الحالة ستكون النهاية كارثية إلى حد ما.
وربما تكون قد سمعت أيضًا عن 'Vomit Comet' - طائرة KC 135 التي تستخدمها ناسا لإنشاء فترات قصيرة من انعدام الوزن لتدريب رواد الفضاء ولاختبار التجارب أو المعدات في حالة انعدام الجاذبية ، بالإضافة إلى الطائرات التجارية رحلات تنعدم فيها الجاذبية حيث تطير الطائرة في قطع مكافئ ، ومثل الأفعوانية (ولكن بسرعات أعلى وارتفاعات أعلى) عندما تتجاوز الطائرة الجزء العلوي من القطع المكافئ وتتجه لأسفل ، يتم إنشاء بيئة انعدام الجاذبية عندما تسقط الطائرة. لحسن الحظ ، انسحبت الطائرة من السقوط وانخفضت المستويات.
لنعد إلى البرج. إذا بدلاً من مجرد الخروج من البرج ، قمت بقفزة جارية ، فإن طاقتك إلى الأمام ستنقلك بعيدًا عن البرج في نفس الوقت الذي تدفعك فيه الجاذبية إلى الأسفل. بدلاً من الاصطدام بالأرض عند قاعدة البرج ، ستهبط بعيدًا. إذا ركضت بشكل أسرع ، يمكنك القفز بعيدًا عن البرج قبل أن تصل إلى الأرض. إذا كان بإمكانك الركض بسرعة مثل مكوك الفضاء ومحطة الفضاء الدولية حول الأرض ، بسرعة 28160 كم / ساعة (17500 ميل في الساعة) ، فإن قوس قفزتك سيشكل دائرة حول الأرض. ستكون في المدار وانعدام الوزن. سوف تسقط دون أن تصطدم بالأرض. ومع ذلك ، هناك حاجة إلى بذلة فضائية وهواء وافر للتنفس.
وإذا تمكنت من الركض بسرعة 40555 كم / ساعة (25200 ميل في الساعة) ، فستقفز مباشرة خلف الأرض وتبدأ في الدوران حول الشمس.
تم تصميم محطة الفضاء الدولية ومكوك الفضاء والأقمار الصناعية للبقاء في المدار ، دون السقوط على الأرض أو الانطلاق في الفضاء. يدورون حول الأرض كل 90 دقيقة.
لذلك ، عندما تكون في المدار ، تكون في حالة سقوط حر وعديم الوزن.