Miért nem esik vissza az űrhajó a földre?

„Mert az űrben súlytalanság van” – mondanánk. Na de miért is van súlytalanság? Hiszen a gravitáció sehol sem szűnik meg. Nos, éppen ebben van a trükk!

hirdetés

Minden, amit feldobunk vagy elhajítunk, előbb-utóbb, hosszabb vagy rövidebb út megtétele után leesik a földre. Hogy mikor, azt természetesen az határozza meg, hogy milyen szögben, mekkora erővel dobtuk el.

Tulajdonképpen az űrhajót is egy rakétával „elhajítják” a földről, mégsem esik vissza az űrből – persze feltételezve azt, hogy minden rendben megy. A legkézenfekvőbb válasz az lenne, hogy hát a súlytalanság miatt: ha valaminek nincs súlya, akkor az nem esik le, mivel nem hat rá a nehézségi erő – vagyis a gravitáció –, hiszen a súly lényegében maga a nehézségi erő (amely a testek tömegéből adódik).

A probléma az, hogy a gravitáció sosem szűnik meg, még az űrben sem, hiszen ez az erő tartja fenn az egész Naprendszert is (ha nem létezne, az összes bolygó szanaszét repülne a világmindenségben, vagy éppen egymásnak ütköznének). Képzeljük el azt, amikor elhajítunk egy követ, de nem teljesen függőleges irányban. Mi történik? A kő egy ideig felfelé (is) repül, majd egyre alacsonyabban, végül visszaesik a földre. Addig emelkedik, amíg a légellenállás és a gravitáció kisebb, mint az az erőhatás, amivel elhajítottuk, aztán amikor ezek felülkerekednek, elkezd lassulni és végül leesik. Vagyis elméletileg akkor nem esne le, ha e két ellenhatás közül mindegyik nulla lenne. De a gravitáció sosem lesz az. Mi hát a trükk?

Ha hisszük, ha nem, az űrbeli súlytalanságot pontosan a gravitáció okozza: az űrhajók – és vele együtt természetesen az űrhajósok is és velük együtt minden tárgy – valójában folyamatosan zuhannak, ezért érzik úgy, hogy semminek sincs súlya az űrben. Azért nem esnek le mégsem a földre, mert akkora sebességre gyorsította őket a rakéta (ez az ún. első kozmikus sebesség, értéke a Földön nagyjából 28.000 km/h), hogy a mozgási energiájuk alig kisebb a gravitációs erőnél, továbbá olyan magasan vannak a légkörben, hogy már a levegő is annyira ritka, hogy a légellennállásból származó ellenerő is elhanyagolható.

Vagyis az űrhajók, mivel nagyon magasan vannak (a földfenszíntől 100 km feletti magasságban) és nagyon gyorsan haladnak, lényegében a föld görbületével párhuzamosan „esnek lefelé”, tehát nem tudnak leesni a földre. Vagyis ahhoz, hogy visszatérjenek a földre, le kell lassítani őket – pontosan ezt a technológiát használta pl. az ürrepülőgép (angolul Space Shuttle) is, amelyet gyorsítórakétákkal lőttek fel és szuperszonikus siklórepülőként tért vissza a földre.

hirdetés