Што е микрогравитација на онлајн наука
Што е микрогравитација?
Лесно е да се интуира дека астронаутите лебдат во вселената затоа што се подалеку од Земјата и таму гравитационата привлечност на нашата планета е помала. Сепак, Месечината е многу подалеку од Земјата од Меѓународната вселенска станица, на пример, но сепак кружи околу Земјата затоа што постојано ја привлекува нашата планета.
Гравитацијата е сила на привлечност, која е секогаш присутна помеѓу два предмети кои имаат маса. Но, потребни ни се големи објекти, како што се планети или нивни сателити, за да сфатиме дека гравитацијата навистина работи. Забрзаното движење на објект со маса кон центарот на Земјата обично се опишува со гравитационо забрзување, означено како „g“, кое има стандардна вредност од 9,81 m/s 2.
Но, можеме да создадеме средина во која не ги чувствуваме ефектите на гравитацијата. Таквата средина обично се опишува како „микрогравитација“ или „нула гравитационо забрзување“, токму затоа што се чини дека предметите таму немаат тежина.
Но, што навистина значи „бестежинска состојба“?
Ефектот на силата може да се набудува кога постои друга сила спротивна на неа, односно реакција. Бидејќи имаме маса, гравитационото влечење на Земјата ќе нè вози во забрзано движење кон центарот на планетата. За среќа, земјината кора е на пат. Но, ако немаше што да не спречи да паднеме, тогаш можеби ќе почувствуваме дека немаме тежина.
Ова е првиот начин да се „избега“ од гравитацијата: слободен пад! Некои луѓе веруваат дека ова се случува и во случај на падобранци, но падобранот никогаш не е во слободен пад, бидејќи триењето со воздухот може да го забави падот на предметите. Сепак, за научни експерименти, истражувачите можат да го надминат овој проблем со отстранување на воздухот од некои кули, со висина до 150 m, наречени вакуумски кули. Околу четири секунди се вршат експерименти во внатрешноста на овие кули под услови на „микрогравитација“, сè до судирот на предметите при слободен пад со земјата.
Друг начин да се постигне „слободен пад“ е лансирање на одредени објекти во орбитата околу Земјата (како што е Меѓународната вселенска станица). Таму центрифугалната сила ги „турка“ објектите во орбитата во насока спротивна на гравитационото влечење на Земјата. Следствено, објект во „слободен пад“ во орбитата околу Земјата, со точна брзина и надморска височина, може да изгледа бестежински. Меѓународната вселенска станица е во вакви услови и е неверојатна научна лабораторија за проучување на микрогравитацијата.
Двајца астронаути од Меѓународната вселенска станица одат во вселената. Кредит: НАСА
Но, што им е потребно на научниците за микрогравитација? Истражувајќи ја микрогравитацијата, можеме да научиме повеќе за тоа како функционира светот околу нас и веќе се добиени неколку неверојатни резултати во врска со ова.
На пример, научниците проучувале како металите комуницираат во легури под услови на микрогравитација, што резултира во полесни сечила за гасни турбини во моторите на авионите. Покрај тоа, точноста на мерењето на времето на Земјата е подобрена со употреба на атомски часовници во вселената, а медицинските инструменти, кои првично беа изградени за да го тестираат притисокот во астронаутските костуми, сега се користат за следење на траумата на главата во болниците.
Микрогравитацијата се користи и за решавање на загатката за тоа како се формираат планетите. Познато е дека преовладувачкиот материјал во регионите каде се формираат планетите се мали зрна прашина и мраз. Како тие се здружуваат за да формираат планета? Како да се дојде од честички од редот на милиметри до објекти од редот на километри. Засега е непознато со што ќе се занимава по напуштањето на функцијата.
За да се реши оваа загатка, истражувачите дизајнираа експерименти кои тешко се изведуваат на Земјата бидејќи честичките вклучени во овие експерименти се кревки и бавни, а зрната прашина се кршат или едноставно удираат во земјата поради гравитацијата. . Затоа, истражувачите имаат намера да извршат што повеќе експерименти од ваков вид во услови на микрогравитација, предизвикани од параболичен лет.
Параболичните летови со авионот се метод со кој оние што се наоѓаат во авионот можат да доживеат чувство на бестежинска состојба, поради маневрите на искачување и спуштање. Оваа сензација трае околу 22 секунди, но се повторува најмалку 31 пати во таков лет.
Иако истражувачите успеале на овој начин да судираат различни честички за нивните експерименти за тоа како се формирале планетите, тие сè уште не успеале да ги направат обединети.
Што е следно? Истражувањата ќе продолжат сè додека можат да бидат финансирани. Иако Меѓународната вселенска станица ќе профункционира до 2020-2024 година, некои големи компании веќе развиваат „вселенски авиони“ кои би можеле да носат туристи на „работ на вселената“ неколку минути за да доживеат бестежинска состојба. Ваквите летови се исто така идеални можности за научниците да спроведат експерименти. Исто така е наменета за изградба на мали, ефтини сателити кои би можеле да се користат за научни експерименти.