Czy kiedyś unosiłeś się w ciepłym basenie, myśląc:
"Fajnie byłoby być astronautą
Można unosić się w przestrzeni kosmicznej,
patrzeć z góry na Ziemię i w ogóle. Byłoby tak przyjemnie!".
Problem w tym, że to wcale nie tak.
Kiedy jesteś w przestrzeni kosmicznej,
orbitujesz wokół Ziemi, jest to tzw. spadek swobodny.
Naprawdę spadasz na Ziemię.
Pomyśl o tym przez chwilę.
To takie same uczucie,
jak wjazd na szczyt kolejki górskiej:
"Ooooooooch!".
Tyle że uczucie trwa przez cały czas okrążania Ziemi,
przez dwie,
trzy, cztery
godziny, dni, ile tylko trzeba.
Jak w ogóle działa orbitowanie?
Weźmy przykład z Newtona.
Miał taki pomysł, mały eksperyment myślowy.
Postawmy działo na szczycie wzgórza.
Jeśli wystrzelimy kulę, poleci kawałek dalej.
Jeśli wystrzelimy ją mocniej, poleci tak daleko,
że wyląduje trochę za krzywizną Ziemi.
Jeśli strzelimy bardzo, bardzo mocno,
kula poleci dookoła Ziemi,
wróci do nas, bum!
Uderzy nas w plecy czy coś.
Oddalmy się i wejdźmy do małego satelity,
nad biegunem północnym.
Ustalmy, że północ to góra. Spadając, uderzysz w Ziemię.
Ale równocześnie lecisz szybko w bok.
Spadając nie trafiasz w Ziemię.
Znajdziesz się z boku planety, ciągle spadając.
Teraz Ziemia przyciąga nas z boku.
Znowu nas przyciąga, a my spadamy,
i znów nie trafiamy w Ziemię.
Teraz jesteśmy pod nią. Ziemia przyciągnie nas do góry,
ale my wciąż poruszamy się w bok.
Znowu nie trafimy na Ziemię. Teraz jesteśmy po drugiej stronie,
poruszamy się do góry, a Ziemia przyciąga nas z boku.
Czyli będziemy spadać na boki,
ale też w górę i spudłujemy.
Znów jesteśmy nad Ziemią, nad biegunem północnym.
Poruszamy się w bok i spadamy.
Tak, zgadliście.
Wciąż nie będziecie spadać, bo poruszacie się za szybko.
W ten sposób astronauci okrążają Ziemię.
Zawsze na nią spadają,
i nigdy nie trafiają.
Przez to cały czas są w stanie spadku.
Czują, że spadają. Trzeba się do tego po prostu przyzwyczaić.
Technicznie rzecz biorąc, możesz biec dość szybko, potknąć się
i nie trafić w Ziemię.
Ale jest tu wielki problem.
Po pierwsze, musiałbyś biec z prędkością 8 km/s.
To 29 000 km na godzinę,
ponad 23 machy!
Drugi problem:
jeśli poruszałbyś się tak szybko,
okrążyłbyś Ziemię
i wrócił, tam skąd wyruszyłeś,
ale po drodze jest sporo powietrza,
nie licząc ludzi i innych rzeczy.
Spłonąłbyś w atmosferze przez tarcie.
Dlatego raczej ci nie tego polecam.