يفهم معظم قرائنا المنتظمين سبب تحليق رواد الفضاء والأشياء حول محطة الفضاء الدولية ، ولكن هناك بعض المفاهيم الخاطئة والمفاهيم المسبقة حول هذا الموضوع غير الصحيحة 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 مدارية ، ويوضح لماذا يبدو رواد الفضاء عديمي الوزن.
ولكن دعونا نناقشه أيضًا:
عندما سُئل لماذا تبدو الأشياء ورواد الفضاء في المركبات الفضائية عديمة الوزن ، يقدم العديد من الأشخاص هذه الإجابات:
1. لا توجد جاذبية في الفضاء ولا تزن أي شيء.
2. الفضاء فراغ ولا توجد جاذبية في الفراغ.
3. رواد الفضاء بعيدون جدًا عن سطح الأرض ليخضعوا لجاذبية الجاذبية.
هذه الإجابات كلها خطأ!
الشيء الرئيسي الذي يجب فهمه هنا هو أن هناك يكون الجاذبية في الفضاء. هذا هو مفهوم خاطئ شائع للغاية. ما الذي يبقي القمر في مداره حول الأرض؟ الجاذبية. ما الذي يبقي الأرض في مدار حول الشمس؟ الجاذبية. ما الذي يجمع المجرات معا؟ الجاذبية.
الجاذبية في كل مكان في الفضاء!
إذا قمت ببناء برج على الأرض بارتفاع 370 كم (230 ميلًا) ، أي ما يعادل ارتفاع مدار محطة الفضاء ، فستكون الجاذبية الموجودة أعلى البرج قوية تقريبًا كما لو كنت على الأرض. إذا نزلت من قمة البرج ، فستسقط على الأرض تمامًا كما سيفعل فيليكس بومغارتنر في وقت لاحق من هذا العام عندما يحاول القفز من حافة الفضاء. (بالطبع ، هذا لا يفسر درجات الحرارة المتجمدة التي من شأنها أن تتسبب في نهاية المطاف في موتك ، أو كيف لن يقتلك أي ضغط هواء أو هواء ، أو كيف سيؤدي الانخفاض في الغلاف الجوي إلى إحداث عدد خطير على أجزاء جسمك. التوقف سيكون سيئًا أيضًا.)
لذا ، لماذا لا تقع محطة الفضاء أو الأقمار الصناعية في المدار على الأرض ، ولماذا يبدو أن رواد الفضاء والأجسام داخل محطة الفضاء الدولية أو مركبة فضائية أخرى عائمة؟
بسبب سرعة!
رواد الفضاء ، ومحطة الفضاء الدولية نفسها والأجسام الأخرى في مدار الأرض لا تطفو ، فهي في الواقع تسقط. لكنهم لا يسقطون إلى الأرض بسبب سرعتها المدارية الضخمة. بدلا من ذلك ، يسقطون حول أرض. يجب أن تسافر الأجسام الموجودة في مدار الأرض 28160 كم / ساعة على الأقل (17500 ميل في الساعة). لذا ، أثناء تسارعها نحو الأرض ، تنحني الأرض تحتها ولا تقترب أبدًا. بما أن رواد الفضاء لديهم نفس التسارع الذي تسير عليه محطة الفضاء ، فإنهم يشعرون بانعدام الوزن.
هناك أوقات يمكن أن نكون فيها بلا وزن - لفترة وجيزة - على الأرض ، عندما تسقط. هل سبق لك أن كنت على السفينة الدوارة وتجاوزت قمة التل عندما تبدأ السيارة في النزول ، يرفع جسمك من المقعد؟ إذا كنت في المصعد بارتفاع مائة طابق ، وانقطع الكابل ، عندما سقط المصعد ، فستطفو داخل سيارة المصعد. بالطبع ، في هذه الحالة ستكون النهاية كارثية.
وربما سمعت أيضًا عن "Vomit Comet" - طائرة KC 135 التي تستخدمها وكالة ناسا لخلق فترات قصيرة من انعدام الوزن لتدريب رواد الفضاء واختبار التجارب أو المعدات في الصفر- G ، بالإضافة إلى Zero-G التجاري الرحلات التي تحلق فيها الطائرة في القطع المكافئ ، ومثل السفينة الدوارة (ولكن بسرعات أعلى وارتفاعات أعلى) عندما تمر الطائرة فوق الجزء العلوي من القطع المكافئ وتتجه لأسفل ، يتم إنشاء بيئة انعدام الجاذبية مع سقوط الطائرة. لحسن الحظ ، تنسحب الطائرة من السقوط وتستقر.
دعنا نعود إلى البرج. إذا بدلاً من مجرد النزول من البرج ، قمت بقفزة جارية ، فإن طاقتك الأمامية ستأخذك بعيدًا عن البرج في نفس الوقت الذي سحبت فيه الجاذبية. بدلاً من ضرب الأرض عند قاعدة البرج ، ستهبط على مسافة. إذا ركضت أسرع ، يمكنك القفز أكثر من البرج قبل أن تضرب الأرض. إذا تمكنت من الركض بسرعة مثل مكوك الفضاء ومحطة الفضاء الدولية التي تدور حول الأرض ، بسرعة 28160 كم / ساعة (17500 ميل في الساعة) ، فإن قوس قفزتك سيشكل دائرة حول الأرض. ستكون في المدار ولا وزن له. سوف تسقط دون أن تضرب الأرض. ومع ذلك ، هناك حاجة إلى مساحة فضائية وهواء متنفس وافر.
وإذا تمكنت من الركض بسرعة 40555 كم / ساعة (25200 ميل في الساعة) ، فستقفز فوق الأرض مباشرة وتبدأ في الدوران حول الشمس.
تم تصميم محطة الفضاء الدولية ومكوك الفضاء والأقمار الصناعية لتظل في المدار ، ولا تسقط على الأرض ولا تطلق في الفضاء. يدوران حول الأرض كل 90 دقيقة.
لذا ، عندما تكون في المدار ، تكون في السقوط الحر ، وتكون عديم الوزن.
