国際宇宙ステーションにいる宇宙飛行士は、私たちが地上で感じている重力加速度の約90%を感じていることをご存知ですか？ 私たちから見ると、宇宙飛行士は常に浮いているように見えるので、不思議に思われるかもしれません。 地球上では、私たちは1秒間に9.81mの2乗の速度で地球に向かって引きずり込まれています。 これが自由落下と呼ばれるものです。 スカイダイビングの初期段階、飛行機の乱気流、ジェットコースターの急降下などで経験することがある。 1069>水筒に穴を開けると、なぜ宇宙飛行士が無重力になるのかがわかります。 水筒も水も地球の重力にさらされているのだ。 ボトルを静止させると、重力に引っ張られて水が穴から落ちます。 そして、ボトルを離すと、両者は同じ速度で下に引っ張られます。 1069>
これは、宇宙飛行士に実際に起こっていることです。 地球の軌道上にあるものは、重力の力で下に引っ張られているのです。 ISSの場合、これは1秒間に約9メートルもの重力を受けているのです。 もしISSが地球の上空を移動していなければ、1時間以内に地表に落下してしまうでしょう。 しかし、スコット・ケリー宇宙飛行士は1年間搭乗していただけで、落下して燃えるような運命になることはありませんでした。 それは、ISSがじっとしていないからです。 1069>ISSは時速17,000kmで飛行しており、これは弾丸の速度の10倍以上です。 これは全く必要なことで、重力によってISSが地表に向かって引っ張られると、宇宙ステーションは地表から外れるほど遠くに移動してしまったからです。 このバランスは非常に不安定です。 もしISSの速度が速ければ、毎回地球から遠ざかり、宇宙空間に逃げ出すことになるでしょう。 宇宙飛行士はどのような訓練をしてこれに慣れていくのでしょうか。 もう一度、水筒のデモに戻りましょう。 水筒をただ落とすのではなく、空中に放り投げたらどうなるでしょうか？

水は上空で出て、下界では入ったままだと思うかもしれませんが、手から離した瞬間から水はボトルの中に入っていることがわかります。 つまり、上昇している間も自由落下していることになり、不思議な感じがしますが、水もボトルも同じ時間、他の外力がない状態で同じ重力にさらされているのです。 宇宙飛行士を訓練するために、同じことをエアプレーンを使って行います。 この飛行機は、巧妙かつ不快なことに「嘔吐彗星」と呼ばれ、空中を惰性で飛び、瓶と同様の軌道を描いて上昇を続けることができます。 そして、地面に落ちる前にパイロットが引き上げ、少し上空に行き、また同じことを繰り返すのです。 想像するに、誰もがちょっと気持ち悪くなるくらいです3.
1画像はイメージです。 ISSで浮遊する古川聡さん。 Photo credit: NASA
2これは現実的な問題です。 ISSは地球大気の外側にあるため、わずかに速度が低下する。 そのため、月に1回程度、スラスターを使って速度を取り戻しているのです！
3画像はイメージです。 ゲロ彗星の軌道。 提供：NASA
Written By: Scott Alton

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