Огромная серебристая ракета не спеша поднимается со стартового стола. Но притяжение Земли пытается всеми силами остановить ее. Однако умные инженеры все просчитали – медленно, но уверенно ракета преодолевает гравитацию нашей планеты. И выводит космический корабль на околоземную орбиту. Космонавты внутри него начинают плакать плавать, недоумевая от происходящего😊. Их тела становятся невесомыми. Все вокруг становится странным…
Притяжение Земли. Куда оно исчезает?
Означает ли все вышеописанное, что ракета покинула ту область пространства, где действует притяжение Земли? И почему вообще возникает невесомость в космосе?
Конечно же нет. Притяжение Земли никуда не исчезает. Это просто еще одно распространенное заблуждение. Но почему же так происходит? Ведь очевидно, что космонавты на орбите свободно плавают по космической станции. И их ничего не притягивает к себе! Попробуем разобраться в этом интересном вопросе.
Международная космическая станция (МКС) совершает за сутки примерно 16 оборотов вокруг Земли. Все мы видели хотя бы один раз, как с борта МКС производят прямые трансляции и телемосты. Космонавты на этих мероприятиях кажутся плавающими в какой-то жидкости. И многим может показаться, что в космосе нет гравитации. Потому что космонавты могут летать, как воздушные шары. Однако притяжение Земли там все же есть. И оно играет очень важную роль.
Существует два основных фактора, которые удерживают МКС на орбите Земли:
1. Международная космическая станция на самом деле все время падает на Землю. И именно из-за притяжения, которое оказывает наша планета на МКС. Просто траектория ее падения замкнута. То есть падение происходит, но никогда не произойдет. Вот такой вот парадокс.😊
Представьте себе на секунду, что какое-то таинственное существо решило отключить притяжение Земли. МКС сразу же перестала бы вращаться вокруг нашей планеты. И улетела бы в космическое пространство. И, вероятно, была бы захвачена гравитацией какого-то другого массивного объекта. Такого, например, как Солнце. Поэтому можно сказать, что гравитация – это некая веревка, удерживающая космическую станцию на околоземной орбите.
2. МКС имеет определенную скорость относительно поверхности Земли.
Главное – не упасть
Поскольку выше линии Кармана (условной границы космоса) атмосферы почти нет, то для того, чтобы космический корабль оказался на стабильной околоземной орбите, его ускоряют до достижения определенной скорости. После чего он начинает равномерно двигаться по орбите, все время падая на Землю. Но если такой корабль каким-то образом потеряет свою скорость, притяжение Земли получит над ним полный контроль. И он на самом деле упадет на Землю. Поэтому очевидно, что именно скорость является очень важным параметром для нахождения на стабильной орбите.
Итак, с наличием гравитации в космосе мы вроде бы разобрались. Но где-же все-таки тогда заканчивается притяжение Земли? На самом деле никакой четкой границы нет. Закон всемирного тяготения Ньютона говорит нам, что влияние гравитации уменьшается в зависимости от расстояния. Так что получается, гравитация Земли простирается в космос на бесконечные расстояния? Согласно закону всемирного тяготения Ньютона – да.
Но ее влияние совсем ничтожно даже на другие планеты нашей Солнечной системы. А уж о том, как влияет притяжение Земли на другие звезды, и говорить не приходится. На таких расстояниях ее можно считать равной нулю…