Alla har sett videor och bilder av astronauterna i rymden. Vi ser på dem varje uppdrag, liksom astronauter på den internationella rymdstationen som försiktigt svävar i rymden. Om du frågade någon varför astronauterna är viktlösa i rymden skulle alla förmodligen säga ”för att det inte finns någon gravitation” – men det skulle vara fel.
Här är en situation och en fråga till dig: Vi vet att jorden har en dragningskraft på månen och att månen är 384 400 km bort. Så om jorden har en gravitationskraft på månen, varför skulle den inte också påverka den internationella rymdstationen, som bara är 330 km bort?
Svaret på detta är bara lite mer komplicerat, men grunden är att det finns en viss gravitation i rymden, så astronauternas viktlösa tillstånd har inget med gravitation att göra.
I verkligheten faller astronauterna faktiskt och det gör även rymdstationen. Vi måste också komma ihåg att det finns tonvis med rymdskrot samt satelliter som befinner sig ute i rymden runt planeten. De faller också alla.
Just nu säger du förmodligen att det är omöjligt. Om rymdstationen och astronauterna skulle falla skulle de redan ha träffat jorden. De har inte träffat jorden på grund av att de faller och går väldigt fort. Det är också hastigheten som hindrar dem från att falla till jorden. Kombinationen av att falla med hastigheten ger astronauterna och den internationella rymdstationen, tillsammans med satelliterna och allt annat som svävar där ute, en känsla av viktlöshet.
Det finns en specifik hastighet som föremål runt jorden måste färdas för att inte störta och brinna ner i jordens atmosfär. De måste färdas minst 28 160 km/timme. Dessutom är jorden rund och det innebär att när de ”faller” så kröker den sig bort under dem. Hastigheten i kombination med jordens krökning innebär att när de rör sig snabbare mot jorden så kröker den sig faktiskt bort från dem. Eftersom astronauterna och rymdstationen rör sig med samma hastighet har de en känsla av viktlöshet.
Det finns situationer här på jorden där man kan känna samma sak som astronauterna upplever. Om du någonsin har åkt berg- och dalbana vet du att när det går uppåt och över till toppen känns det som om du kommer att flyga ut ur sätet. Det är samma viktlösa känsla och beror på kombinationen av hastighet och berg- och dalbanans krökning när den kommer ner. Ändå faller man faktiskt från toppen av berg- och dalbanan.
Samma fysikaliska principer som gäller för berg- och dalbanan gäller för astronauterna ute i rymden: hastighet i kombination med att falla mot något som kröker sig iväg kan kännas som tyngdlöshet. Om det finns två objekt, till exempel rymdstationen och en astronaut, och de båda går med samma hastighet, kommer det att verka som om ingen av dem rör sig och ändå är båda viktlösa.