ال محطة الفضاء الدولية، الذي ربما يكون أغلى كائن تم تطويره على الإطلاق ، هو قمر صناعي صالح للسكن تم إنشاؤه بالتعاون بين عشرات البلدان. بشكل عام ، يمكننا القول أنه ملف المختبر المداري حول الأرض أصبح معلما تاريخيا في استكشاف الفضاء. إنه المكان الوحيد في الفضاء حيث يمكن لرواد الفضاء العيش والعمل بشكل مستمر لفترات طويلة من الزمن.
كان الجزء الأول الذي صنعها في المدار منذ عام 1998 وكانت المحطة في المدار لأكثر من 23 عامًا منذ عام 2000. استمرار الإقامة. لقد مر به المئات من رواد الفضاء من مختلف البلدان. معظمهم من الأمريكيين والروس ، ولكن هناك أيضًا أعضاء فريق من كندا واليابان وإيطاليا وفرنسا وألمانيا وإسبانيا. بيدرو ديوك زار محطة الفضاء الدولية عام 2003 ، حيث مكث لمدة 10 أيام وأجرى العديد من التجارب. إذا سبق لك أن رأيت كيف يعيش طاقم محطة الفضاء الدولية ، فمن المحتمل أنك شعرت بذلك يبدو أنه يطفو. هذا ليس هو الحال من الناحية الفنية ، والواقع أكثر إثارة للاهتمام مما يبدو على السطح.
كاثرين كولمان ، رائدة فضاء ناسا ، خلال الرحلة الاستكشافية 26 إلى محطة الفضاء الدولية. الصورة: ناسا
يمكن لجسم مثل محطة الفضاء الدولية أن يطفو في انعدام الجاذبية مع وجود طاقمه على متنه. ومع ذلك ، هذا ليس ما تتمتع به هذه المحطة. تدور محطة الفضاء الدولية حول الأرض في 90 دقيقة فقط وتقع تقريبًا ارتفاع 400 كيلومتر. عند هذا الارتفاع ، لا تختفي جاذبية الأرض ، أو حتى قريبة منها ، وإذا حدث ذلك ، فلن يتمكن القمر من الدوران حول متوسط 386000 كم الذي يفصل بيننا. يتم الحصول على التسارع الذي يختبره الجسم تحت تأثير الجاذبية من خلال الجاذبية قانون الجاذبية الكونيةاقترحه الفيزيائي الإنجليزي إسحاق نيوتن عام 1687. في ذلك ، تظهر كميات مثل كتلة الأرض والمسافة بين الأرض والجسم المتأثر بقوة الجاذبية هذه. يتضمن أيضًا ثابت الجاذبية ، وهو كمية تستخدم للتحويل بين الوحدات المستخدمة لقياس الكتلة والمسافات (الكيلوجرامات والأمتار ، على التوالي) والوحدات المستخدمة لقياس القوى (نيوتن). إذا قدمنا أرقامًا متعلقة بكتلة الأرض ونصف قطرها من خلال هذا القانون ، فسنحصل على قوة الجاذبية على سطح الأرض ، وهي القيمة الشهيرة 9.8 م / ث 2.
إذا أضفنا الآن ارتفاع 400 كم لمدار محطة الفضاء الدولية إلى نصف قطر الأرض ، فسنحصل 8’67 م / ثانية 2. هذا يعني أن التسارع الناتج عن الجاذبية هو 88٪ مما نختبره هنا. بمعنى آخر: إنه عمليا نفس الشيء. لذلك لا تطفو المحطة وروادها بسبب انعدام الجاذبية. لا يطفو في الواقع ليس من أجل الأرض، على الأقل. إنها بالتأكيد تطفو بالنسبة للسفينة التي على متنها ، لكن لا محطة الفضاء الدولية ولا طاقمها متمركزون فوق الأرض ، فهم يسقطون باستمرار نحو سطح الكوكب ، لكنهم يفعلون ذلك بطريقة محددة للغاية.
تخيل أنك رميت حجرًا بكل قوتك: سوف يرتفع ويصل أقصى ارتفاع سوف يسقط مرة أخرى. تخيل الآن أنه إذا رميت نفس الحجر بقوة أكبر ، فسوف يذهب أبعد من ذلك. إذا رميت الحجر بقوة أكبر ، فعاجلاً أم آجلاً سوف ترميه بقوة أكبر تماما الهروب من الجاذبية الأرض بسبب الجاذبية ، ولكن ليس قبل أن تنحني قليلاً في مسارها. لذلك ، إذا رميت الحجر بشكل غير محكم فإنه يسقط على الأرض ، وإذا رميته بقوة فإنه يذهب بعيدًا إلى الأبد وليس له أرض يسقط عليها.
يمكننا تخيل ذلك من خلال الأخذ في الاعتبار أنه في بعض الأحيان لا تنحني الأرض بالسرعة الكافية ، وفي أحيان أخرى تنحني بسرعة كبيرة. في مكان ما بين سرعة رمي الحجر على الأرض ينحني الحجر بما يتناسب مع السرعة التي يسقط بهالئلا يسقط ولا يطرح. إنه يسقط دائمًا ويدور في مداره دون أن يسقط فعليًا. هذا ما يحدث لطاقم محطة الفضاء الدولية. يسقطون نحو الأرض بنفس سرعة انحناء الأرض. رواد الفضاء هناك يمرون أشهر متتالية في السقوط الحر عندما تسقط السفينة بأكملها التي يعيشون فيها في وقت واحد ، فإنهم يختبرون هذا الخريف على أنه انعدام الجاذبية. هذا هو الأساس بالضبط رحلات انعدام الجاذبية. يرتفعون إلى ارتفاع كبير ويتم إسقاطهم لبضع ثوان ، مما يسمح للطاقم بتجربة السقوط الحر كما لو لم يكن هناك جاذبية. الحقيقة هي أن هذه الطائرة تسقط بسرعة باتجاه سطح الأرض ، وفي غضون دقائق قليلة ستسقط على الأرض إذا لم تعيد تشغيل محركاتها.
ملحوظات:
- ساندرا مايو 2017ما هي الجاذبية الصغرى؟“ناسا ، ناسا تعلم!
- تشاندلر ، ديفيد ، 1991 ، “انعدام الوزن والجاذبية الصغرى” ، مدرس الفيزياء. 29دوى: 10.1119 / 1.2343327
