Iedereen heeft video’s en foto’s gezien van de astronauten in de ruimte. We zien ze elke missie, maar ook de astronauten in het Internationale Ruimtestation, zachtjes zwevend in de ruimte. Als je iemand zou vragen waarom de astronauten gewichtloos zijn in de ruimte, zouden ze waarschijnlijk allemaal zeggen ‘omdat er geen zwaartekracht is’ – maar dat, zou verkeerd zijn.
Hier is een situatie en een vraag voor jou: We weten dat de aarde een zwaartekracht uitoefent op de maan, en dat de maan 384.400 km van ons verwijderd is. Dus als de aarde een gravitationele aantrekkingskracht op de maan heeft, waarom zou dit dan niet ook van invloed zijn op het Internationale Ruimtestation, dat slechts 330 km verwijderd is?
Het antwoord hierop is iets ingewikkelder, maar de basis is dat er enige zwaartekracht in de ruimte is, zodat de gewichtloze toestand van de astronauten niets te maken heeft met de zwaartekracht.
In werkelijkheid vallen de astronauten en ook het ruimtestation. We moeten ook niet vergeten dat er tonnen en tonnen ruimtepuin en satellieten in de ruimte rond de planeet zijn. Die vallen ook allemaal.
Op dit moment zegt u waarschijnlijk ‘echt niet’. Als het ruimtestation en de astronauten zouden vallen, zouden ze de aarde al hebben geraakt. Ze hebben de aarde niet geraakt omdat ze vallen en heel snel gaan. Het is ook de snelheid die hen ervan weerhoudt om op aarde te vallen. De combinatie van de val met de snelheid geeft de astronauten en het Internationale Ruimtestation, samen met de satellieten en al het andere dat daarbuiten zweeft, het gevoel van gewichtloosheid.
Er is een specifieke snelheid die objecten rond de aarde moeten afleggen om niet neer te storten en te verbranden in de atmosfeer van de aarde. Ze moeten minstens 28.160 km/uur vliegen. Bovendien is de aarde rond en dat betekent dat zij, terwijl zij “vallen”, onder hen wegkromt. De snelheid, in combinatie met de kromming van de aarde, betekent dat als zij sneller naar de aarde toe bewegen, deze zich in feite van hen afkromt. Aangezien de astronauten en het ruimtestation met dezelfde snelheid gaan, hebben ze een gevoel van gewichtloosheid.
Er zijn situaties hier op aarde waarin je hetzelfde kunt voelen als wat de astronauten ervaren. Als je ooit in een achtbaan hebt gezeten, weet je dat je bij het omhoog gaan naar de top het gevoel hebt dat je uit je stoel gaat vliegen. Het is hetzelfde gewichtloze gevoel en dat komt door de combinatie van snelheid en de kromming van de achtbaan als hij naar beneden komt. En toch, je valt inderdaad van de top van de achtbaan.
Dezelfde natuurkundige principes die gelden voor de achtbaan, gelden voor de astronauten in de ruimte: snelheid, gecombineerd met het vallen naar iets dat wegkromt, kan lijken op gewichtloosheid. Als er twee objecten zijn, zoals het ruimtestation en een astronaut, en ze gaan allebei met dezelfde snelheid, dan lijkt het alsof geen van beide beweegt en toch zijn ze allebei gewichtloos.