Tudta, hogy a Nemzetközi Űrállomáson (ISS) tartózkodó asztronauták a Föld felszínén érezhető gravitációs gyorsulás 90%-át tapasztalják? Ez furcsának tűnhet, különösen azért, mert amikor rájuk nézünk, mindig lebegnek. Bár emiatt csábító azt mondani, hogy az űrben nincs gravitáció, ez nyilvánvalóan nagyon távol áll az igazságtól, akkor miért lebegnek1?
A Földön másodpercenként 9,81 méter per négyzetméterrel húznak lefelé a Föld felé, ami azt jelenti, hogy ha nem lennénk a földhöz szorítva, a sebességünk másodpercenként 9,81 méter per másodperccel nőne! Ezt nevezzük szabadesésnek. Ezt megtapasztalhatjuk egy ejtőernyős ugrás kezdeti szakaszában, egy repülőgép turbulenciája során, vagy egy hullámvasúton egy meredek részen való lefelé haladás közben. Gyakran kíséri furcsa émelygés a gyomorban.
Vegyünk egy vizes palackot, és fúrjunk bele néhány lyukat, és máris láthatjuk, miért súlytalanok az űrhajósok. Mind a palackot, mind a vizet a földi gravitációnak teszik ki. Amikor a palackot mozdulatlanul tartjuk, a víz kiesik a lyukakon keresztül, mert a gravitáció lefelé húzza. Aztán, amikor a palackot elengedik, mindkettőt ugyanolyan sebességgel húzza lefelé. Mivel nincs különbség a kettő közötti gyorsulásban, a víz boldogan lebeg a palackban, és egyáltalán nem megy ki a lyukakon.
Valójában ez történik azokkal az űrhajósokkal. Amikor valami a Föld körüli pályán kering, a gravitációs erő lefelé húzza. Az ISS esetében ez körülbelül 9 méter másodpercenként négyzetméterenként! Ha az ISS nem mozogna a Föld felett, kevesebb mint egy óra alatt a felszínre zuhanna. Scott Kelly űrhajós azonban csak egy évig volt a fedélzeten, és nem zuhant a tüzes végzetébe. Ez azért van, mert az ISS nem marad mozdulatlanul. Egy kicsit sem.
Az ISS körülbelül 17 000 mérföld/órás sebességgel halad, ami több mint tízszerese egy száguldó golyó sebességének. Erre teljes mértékben szükség van, mert ahogy a gravitáció a felszín felé rántja az ISS-t, az űrállomás elég messzire mozdult ahhoz, hogy elkerülje a felszínt. Ez az egyensúly nagyon bizonytalan. Ha az ISS gyorsabban haladna, ehelyett minden alkalommal távolabb kerülne a Földtől, és az űrbe szökne. Ha lassabban haladna, akkor folyamatosan közelebb kerülne a Földhöz, amit nem szeretnénk2.
Hogyan képezik ki az űrhajósokat, hogy megszokják ezt? Térjünk vissza ismét a vizespalackos demonstrációhoz. Gondolkodjunk el egy pillanatra: Mi történne, ha ahelyett, hogy csak ledobnánk a vizes palackot, feldobnánk a levegőbe? Nézzük meg!
Míg azt gondolhatnánk, hogy a víz felfelé jövet kijön, lefelé jövet pedig bent marad, ehelyett kiderül, hogy a víz a palackban marad attól a pillanattól kezdve, hogy az kiszabadul a kezünkből. Ez azt jelenti, hogy felfelé menet is szabadesésben van, ami furcsának tűnik, de mind a víz, mind a palack ugyanannak a gravitációnak van kitéve más külső erők nélkül ugyanannyi ideig. Az űrhajósok kiképzéséhez ugyanezt csinálják, de egy légp
síkkal. Ez a sík, amelyet okosan és kellemetlen módon hányás-üstökösnek neveznek, felrepül, majd a levegőben gördül, így a palackhoz hasonló röppályán folytatja útját felfelé. Aztán, mielőtt földet érne, a pilóták felhúzódnak, és egy kicsit az ég felé tartanak, mielőtt újra megismételnék a folyamatot. Képzelheted, hogy ez elég ahhoz, hogy bárki egy kicsit émelyegjen3.
1Kép: Satoshi Furukawa lebeg az ISS fedélzetén. Fotóhitel: NASA
2Ez egy valódi probléma. Az ISS a Föld légkörének külső részei miatt kissé lelassul. Emiatt körülbelül havonta egyszer hajtóműveket használnak, hogy visszanyerjék a sebességüket!
3Kép: A Vomit üstökös röppályája. A NASA jóvoltából
Szerkesztette: A NASA: Gyorsulás, savak, savak, űrhajósok, gravitáció, ISS, űr