Gibt es Schwerkraft im Raum?

Astronauten und Weltraumtouristen mögen schwärmen, sich während des Weltraumflugs schwerelos zu fühlen, aber lassen Sie sich nicht durch den etwas irreführenden Begriff "Schwerelosigkeit" täuschen. Jedes Objekt im Raum spürt immer noch die Anziehungskraft anderer Objekte, einschließlich Weltraumreisende, die sich von den Gravitationsfesseln der Erde frei fühlen.

Die Schwerkraft der Erde beeinflusst alles auf oder nahe der Oberfläche des Planeten. Wir fühlen die Schwerkraft der Erde durch unsere Masse, und diese Kraft bedeutet auch eine Abwärtsbewegung von 9,8 Metern pro Sekunde im Quadrat (32 ft / s ^ 2).

Deshalb brauchen Astronauten leistungsstarke Maschinen wie die Haupttriebwerke und Doppelbooster der Raumfähre oder die russischen Soyuz-Raketen, um über den erdnahen Gravitationsschlepper hinaus zu reisen.

Wie man bleibe oben

Gravitation repräsentiert die gegenseitige Anziehung zwischen zwei Objekten, und die Stärke dieses Zuges hängt sowohl von der Masse als auch von der Entfernung zwischen den Objekten ab. Größere Masse führt zu einer größeren Anziehungskraft, da jeder, der darum gekämpft hat, ein paar Pfunde zu verlieren, aus erster Hand weiß.

Im Gegensatz dazu führt eine größere Entfernung zu einer schnell abnehmenden Anziehungskraft. Wo aber die Raumstation rund 354 Kilometer weit fliegt, ist die Schwerkraft noch immer etwa 90 Prozent, wie es hier an der Oberfläche ist. Die Schwerkraft der Erde zieht immer noch Astronauten im Orbit ab.

Ein Raumfahrzeug oder eine Raumstation kann der Abwärtsbewegung der Erde entgegenwirken, indem sie genügend horizontale Geschwindigkeit erzeugt, so dass sie kontinuierlich seitwärts gleitet, während sie gleichzeitig auf den Planeten fällt und eine Umlaufbahn erzeugt. Zum Beispiel bewegt sich die Raumfähre typischerweise in einer Höhe von 17.000 bis 18.000 Meilen pro Stunde um die Erde, um in der Luft zu bleiben. Dieser kontinuierliche freie Fall um den Planeten herum verleiht Astronauten den Eindruck, schwerelos zu sein.

Riesige Objekte mit enormer Masse können ihre Gravitationseffekte über größere Entfernungen hinweg spüren lassen. Der Mond hält eine frei fallende Umlaufbahn um die Erde, und die Erde selbst bleibt in der Umlaufbahn um die massive Sonne. Unsere Sonne enthält mehr als 99 Prozent der gesamten Masse im Sonnensystem, was erklärt, warum es ihre Anziehungskraft geschafft hat, acht Planeten zusammen mit Pluto und einer Vielzahl anderer Objekte zu erfassen.

Jupiter, der größte Planet in unserem Sonnensystem, hat auch seinen Gravitationsmuskel über große Entfernungen des Weltraums gebeugt, indem er Weltraumfelsen und andere Trümmer eingezogen hat, die sonst die Erde bedrohen könnten. Das hat es den Beobachtern der Erde ermöglicht, auch einige spektakuläre Auswirkungen auf den Gasriesen zu beobachten, der kürzlich eine jovianische Narbe von der Größe des Pazifischen Ozeans hinterlassen hat.

Sogar Asteroiden und andere kleinere Weltraumfelsen üben eine schwache Gravitationskraft aus. Und auf der anderen Seite haben einige Wissenschaftler vorgeschlagen, die bloße Masse von Raumschiffen zu benutzen, um als Gravitationstraktoren zu wirken, die bedrohliche Weltraumfelsen sanft aus dem Weg der Erde ziehen.

Einsteins gewichtige Analogie

Albert Einstein schlug eine andere Möglichkeit vor, über die Schwerkraft im Weltraum nachzudenken. Überlegen Sie, ob das 3-D-Universum ein flaches 2-D-Blatt war. Jedes Objekt im Raum wirkt wie ein Ball, der auf das Raum-Zeit-Gewebe drückt und eine gewölbte Tasche schafft, die einer flachen Vertiefung im Boden ähnelt.

Diese Krümmung der Raumzeit hat einen nach innen fallenden Effekt auf die Wege anderer Objekte und insbesondere auf kleinere vorbeiziehende Objekte. Es ist so, als hätte man ein Tuch zwischen zwei Personen gespannt und beobachtete eine Marmorrolle, die in die Wölbung rollte, die durch einen großen Ball auf dem Blatt erzeugt wurde. Gewaltigere Objekte wie Schwarze Löcher erzeugen größere, prall gefüllte Taschen der Raumzeit, während winzige Objekte wie ein raumfahrender Mensch kaum eine Beule darstellen.

So kann die Schwerkraft überall im Weltraum sein, aber das wird Astronauten oder andere nicht davon abhalten, das wunderbare Gefühl der Schwerelosigkeit zu beschreiben. Manchmal spricht die Illusion menschlicher Erfahrung mehr als nur wissenschaftliche Fakten.

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