宇航员无限坠落:太空中也存在引力
- 弓長金参
- 12小时前
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像气球一样漂浮的太空行走。因为太空是远离地球,不受地球的引力的影响。

大家可能是这么想的,但地球的引力仍然牢牢地附着在太空中。
重力与距离的平方成反比。要离开地面爬得越高,地球的引力就越弱。
太空中的引力确实比地球上的引力弱小一点。
“国际空间站(International Space Station:ISS)”是日本宇航员也工作的一种实验设施,位于海拔400公里处。这是大约东京和大阪之间的距离。
ISS所受重力为地球的约90%。引力也作用于ISS就像地球上的物体一样,地球也在不断地拉着它。

ISS仍然漂浮在太空中。
这是因为ISS本身正在高速移动。
ISS的运行速度为每小时28,000公里。“←”方向的“离心力”与“↓”方向的“重力”相减,使它沿“↙”方向斜下落。
但由于下落地点(着陆点)在地球之外,它不可能永远下落(着陆)而是继续沿着地球的圆周运动。
由于这种“圆周运动”现象,即使ISS继续向前下落,但看起来并没有下落而是继续绕地球运行。

随着ISS继续下落,其内部变得“失重”导致宇航员和物体漂浮起来。这与您在娱乐园的娱乐设施或电梯里感觉暂时漂浮的原理是一样的。
如果“离心力”“←”小于“重力”“↓”的话,ISS就会坠落到地球。如果它是大于的话,就会离开地球轨道并永远飞走。
ISS的高度和速度是通过考虑与重力的平衡来确定的。

尽管ISS距离与我们很远,但其实可以用肉眼看到。
正确的日期和时间已在互联网上公布,所以您为什么不亲自来看一下ISS呢?
同样的原理适用于日本人熟知的向日葵号卫星等天气预报的“静止卫星”。静止卫星每天跟随着地球自转一周。它们被称为“静止”卫星,因为地球上看它们始终是静止的。

ISS和静止卫星的运行速度都达到了地球上不可能的高速。
因为太空中的空气比地球上的空气稀薄才可能的。如果空气密度与地面相同的话,它们会因与空气的摩擦而立即消失。
从地球的角度来看ISS和静止卫星都在做圆周运动,但从更宏观的角度来看地球也在不断地向太阳下落。

地球每年绕太阳公转一次的速度与太阳的引力保持平衡,使得地球能够继续自传而不会落入太阳。
近年来宇宙开发不断升温,但发展的同时也带来了弊端。
其中一个问题是人造卫星的快速扩散。截至2021年它们的总数为达到了12,000颗。近年每年发射了超过1,000颗。

太空中的人造卫星是基本上时时都在发射后留在太空中。许多卫星之间相互碰撞,导致受损的卫星坠落到地球的海洋中。这是非法倾倒海洋一样的。
顺便问一下,“太空”和“地球”的界限在哪里?
随着海拔升高,环绕地球的空气层(大气层)变得越来越薄。如果我们将太空的定义为“真空(或接近真空)的状态”,那么它的高度是大约100公里的天上而高于这个高度都属于“太空”。
即使宇宙开发始于近代,但宇宙一词在古代中国已经存在。

它被记录在《庄子》中,这是公元前3世纪的思想家庄子的言论记录。
“宇”代表于前后左右上下的空间,“宙”代表于过去、现在、未来的时间。它是一个表达无限空间和时间,也就是代表整个天地的词。