Slyšeli jsme to už mockrát. Kosmonauti jsou v kosmické lodi na oběžné dráze ve stavu beztíže, protože jsou ve vesmíru a v této výšce nad Zemí není gravitace. Bohužel se tato definice nachází nejen ve významných a používaných internetových encyklopediích, ale i v učebnicích.
Samozřejmě je to čirý nesmysl. Ve skutečnosti je ve výšce, ve které obíhá ISS (Mezinárodní kosmická stanice), jen o 11% procent nižší gravitace, než u nás dole na matičce Zemi. Pokud byste v této výšce získali pevnou oporu spojenou se Zemí, ani byste si rozdílu v gravitaci nevšimli. Přesto se ale prokazatelně astronauti na ISS vznášejí v beztížném stavu. Jak je to možné? Gravitace s tím něco společného má, ovšem rozhodně to nemá nic do činění s její absencí.
Dojem, že v kosmické lodi na oběžné dráze je stav beztíže právě díky nepůsobení gravitace, je mylný. Jen pro představu, ve výškách kolem 400 kilometrů, kde se nejčastěji létá, je pořád velmi silné gravitační pole Země. Kdybychom si pro zajímavost nakreslili obrázek v nějakém rozumném měřítku: průměr Země 12 746 km bude odpovídat kružnici o poloměru 12,7 cm, tak raketa letí ve vzdálenosti jen 0,4 cm od povrchu Země! Kdyby byl takovýto obrázek v učebnicích, či v oněch encyklopediích, asi by nikdo neříkal, že stav beztíže je „nepůsobení gravitace“.
Bohužel
si přiznejme, že tímto omylem je „infikována“ i řada
lidí, kteří fyzice alespoň trochu rozumí (nebo to osobě říkají). Co
tedy drží onu loď na oběžné dráze, co drží Měsíc v dané vzdálenosti
od Země (a to je Měsíc skoro 1000× dále než ona raketa)? No přeci
gravitace! Ta způsobuje, že jak vesmírná loď, tak kosmonauti jsou v
nepřetržitém volném pádu.Ale protože se zároveň řítí první
kosmickou rychlostí po oběžné dráze, nedopadnou nikdy na zem! Pohyb
objektu na oběžné dráze kolem Země je složením volného pádu na Zem a
pohybu rovnoměrného přímočarého v každém bodě trajektorie.A tak
navzdory velkému působení gravitační síly,Kosmonauti netlačí na
podlahu vesmírné lodi, což znamená, že se nacházejí v beztížném
stavu. Je to stejná situace jako byste padali s utrženým výtahem
nekonečnou výtahovou šachtou. Gravitace na oběžné dráze je tak silná,
že kdyby ISS hypoteticky, za použití brzdných raketových motorů
zpomalila nebo úplně zastavila,spadla by na zem,jako mkámen. Přesto
by i v tu chvíli panoval na palubě stav beztíže (volný pád). Podobné
pocity můžete chvilkově zažít, na různých atrakcích, nebo i při běžné
jízdě autem. Známe to asi všichni, když v autě při rychlosti větší
než cca 90 km/h přejedeme terénní nerovnosti.
Úplně
stejný princip je využíván při simulaci beztížného stavu v pozemských
podmínkách, při takzvaném parabolickém letu. Speciálně upravené
letadlo vystoupá pod úhlem 47°, při kterém je přetížení 1,8 G. Po
dosažení určité letové hladiny se začne letoun pohybovat po křivce
odpovídající
šikmému
vrhu
,
což zahájí stav beztíže, resp. mikrogravitaci, popř. sníženou
gravitaci, v trvání až 25 sekund. Klesání probíhá pod úhlem 45°
(nebo menším) a trvá většinou dvacet sekund. Poté se celý proces
mnohokrát opakuje.
Jak daleko musíte tedy cestovat aby jste ve vesmíru zažili opravdový stav beztíže, který by byl způsoben absencí gravitace? To prostě není možné! Protože nějaká gravitační síla na vás bude působit stále. Sahá totiž neomezeně daleko, ale s rostoucí vzdáleností (přesněji s druhou mocninou vzdálenosti ) těles gravitační působení jednoho předmětu na druhý klesá. Za hranici gravitačního pole se obvykle považuje místo, kde přestává být měřitelné, či začíná převládat gravitace jiného tělesa nebo těles. Díky poměrně rychlému slábnutí gravitačního pole, můžeme opravdový stav beztíže zažít až při meziplanetárních letech. Gravitace na nás sice bude působit stále, ale v zanedbatelných hodnotách.
Zdroj:www.nevsedni-svet.cz/Ashgard