-
الجاذبية في الفضاء :
يعتقد بعض الناس أنه لا توجد جاذبية في الفضاء. في الواقع ، يمكن العثور على كمية صغيرة من الجاذبية في كل مكان في الفضاء. فالجاذبية هي ما يحمل القمر في مدار حول الأرض و تتسبب الجاذبية ايضا في دوران الأرض حول الشمس حيث تبقي الشمس في مكانها في مجرة درب التبانة. لكن الجاذبية تصبح أضعف مع المسافة. من الممكن للمركبة الفضائية أن تذهب بعيدًا بما فيه الكفاية عن الأرض بحيث لا يشعر الشخص الموجود في الداخل بالجاذبية. ولكن هذا ليس سبب تعويم الأشياء على مركبة فضائية في المدار. تدور محطة الفضاء الدولية حول الأرض على ارتفاع يتراوح بين 200 و 250 ميلاً. على هذا الارتفاع ، تبلغ جاذبية الأرض حوالي 90 بالمائة مما هي عليه على سطح الكوكب. وبعبارة أخرى ، إذا كان الشخص الذي يزن 45 كغ على سطح الأرض يمكنه تسلق سلم طوال الطريق إلى محطة الفضاء ، فإن هذا الشخص يزن 41كغ في أعلى السلم.
-
ما هي الجاذبية الصغرى؟
الجاذبية الصغرى هي الحالة التي يبدو فيها الأشخاص أو الأشياء عديمة الوزن. يمكن رؤية آثار الجاذبية الصغرى عندما يطفو رواد الفضاء والأجسام في الفضاء. يمكن تجربة الجاذبية الصغرى بطرق أخرى أيضًا. تعني كلمة “Micro-” “صغيرة جدًا” ، لذا تشير الجاذبية الصغرى إلى الحالة التي تبدو فيها الجاذبية صغيرة جدًا. في حالة الجاذبية الصغرى ، يمكن لرواد الفضاء أن يطفووا في المركبة الفضائية – أو في الخارج ، على السير في الفضاء. تتحرك الأشياء الثقيلة بسهولة. على سبيل المثال ، يمكن لرواد الفضاء تحريك معدات تزن مئات الجنيهات بأطراف أصابعهم. تسمى الجاذبية الصغرى أحيانًا “الجاذبية الصفرية” ، لكن هذا مضلل.
في حالة الجاذبية الصغرى ، يمكن لرائدة الفضاء سوني ويليامز تحريك هذه المعدات التي تزن أكثر من 317,515كغ على الأرض بسهولة.
Credits: NASA
-
لماذا تطفو الأجسام في المدار؟
إذا وصل 90 بالمائة من جاذبية الأرض إلى المحطة الفضائية ، فلماذا يطفو رواد الفضاء هناك؟ الجواب لأنهم في السقوط الحر. في الفراغ ، تتسبب الجاذبية في انخفاض جميع الأجسام بنفس المعدل. كتلة الجسم لا تهم. إذا أسقط شخص مطرقة وريشة ، فإن الهواء سيجعل الريشة تسقط ببطء أكثر. ولكن إذا لم يكن هناك هواء ، فسوف يسقطان بنفس التسارع. تحتوي بعض المتنزهات على جولات السقوط الحر ، حيث يتم إسقاط المقصورة على طول برج طويل. إذا ترك شخص ما شيئًا في بداية السقوط ، فسوف يسقط الشخص والعنصر بنفس التسارع. وبسبب ذلك ، يبدو أن الجسم يطفو أمام الشخص. هذا ما يحدث في المركبة الفضائية. تتساقط المركبة الفضائية وطاقمها وأي أشياء على متنها نحو الأرض. نظرًا لأنهم جميعًا يسقطون معًا ، يبدو أن الطاقم والأشياء تطفو عند مقارنتها بالمركبة الفضائية.
-
كيف يمكن للمركبة الفضائية أن تقع حول الأرض؟
ماذا يعني السقوط حول الأرض؟ تسحب جاذبية الأرض الأجسام لأسفل نحو السطح. تسحب الجاذبية على محطة الفضاء أيضًا. ونتيجة لذلك ، تسقط باستمرار نحو سطح الأرض. كما أنها تتحرك بسرعة كبيرة جدًا – 17،500 ميل في الساعة. يتحرك بسرعة تتوافق مع طريقة انحناء سطح الأرض. إذا ألقى شخص بيسبول ، فإن الجاذبية ستجعلها تنحني. سوف يضرب الأرض بسرعة إلى حد ما. تتحرك المركبة الفضائية المدارية بالسرعة المناسبة بحيث يتطابق منحنى سقوطها مع منحنى الأرض. وبسبب هذا ، تستمر المركبة الفضائية في السقوط نحو الأرض لكنها لا تصطدم بها. ونتيجة لذلك ، تقع حول الكوكب. يبقى القمر في مدار حول الأرض لنفس السبب. القمر يتساقط أيضًا حول الأرض.
-
لماذا تدرس وكالة ناسا الجاذبية الصغرى؟
تدرس وكالة ناسا الجاذبية الصغرى لمعرفة ما يحدث للناس والمعدات في الفضاء. تؤثر الجاذبية الصغرى على جسم الإنسان بعدة طرق. على سبيل المثال ، يمكن أن تصبح العضلات والعظام أضعف بدون الجاذبية مما يجعلها تعمل بجد. يقضي رواد الفضاء الذين يعيشون في محطة الفضاء شهورًا في الجاذبية الصغرى. رواد الفضاء الذين يسافرون إلى المريخ قد يقضون أيضًا أشهرًا في الجاذبية الصغرى من وإلى الكوكب الأحمر. يجب أن تتعرف وكالة ناسا على تأثيرات الجاذبية الصغرى للحفاظ على سلامة رواد الفضاء وصحتهم. بالإضافة إلى ذلك ، يبدو أن العديد من الأشياء تتصرف بشكل مختلف في الجاذبية الصغرى. حرق النار بشكل مختلف. بدون سحب الجاذبية ، يصبح اللهب أكثر استدارة. بلورات تنمو بشكل أفضل. بدون الجاذبية ، تكون أشكالهم أكثر كمالا. تجري وكالة ناسا تجارب علمية في الجاذبية الصغرى. تساعد هذه التجارب وكالة ناسا على تعلم أشياء يصعب أو ربما يستحيل تعلمها على الأرض.
-
هل يمكن العثور على الجاذبية الصغرى على الأرض؟
ولنفس السبب ، توجد الجاذبية الصغرى في المدار ، ويمكن أيضًا العثور عليها على الأرض. تستخدم وكالة ناسا الطائرات لخلق الجاذبية الصغرى لفترات زمنية قصيرة. تقوم الطائرة بذلك عن طريق التحليق في القطع المكافئ صعودا وهبوطا. في الجزء العلوي من القطع المكافئ ، يقع الأشخاص والأشياء داخل الطائرة في السقوط الحر لمدة 20-30 ثانية في المرة الواحدة. وللأسباب نفسها ، يمكن للشخص أن يعاني من السقوط الحر لفترة وجيزة جدًا عند الذهاب إلى تلة كبيرة ، كما هو الحال في السفينة الدوارة. يمكن أيضًا تجربة الجاذبية الصغرى في ركوب الملاهي في السقوط الحر. تستخدم وكالة ناسا أيضًا أبراج إسقاط لدراسة الجاذبية الصغرى. يتم إسقاط الأشياء باستخدام معدات خاصة من أعلى هذه الأبراج الشاهقة ، تعاني من السقوط الحر عند سقوطها.
