Gewichtloosheid op aarde
Gewichtloosheid, bestaat het alleen in de ruimte? Helemaal niet, want met een paar fysieke trucjes kan dit gebrek aan kracht ook op aarde worden gecreëerd.
Gewichtloosheid - wat is het eigenlijk?
- Sinds het begin van de ruimtevaart in 1957 is de term 'gewichtloosheid' praktisch algemeen geweest woordenschat.
- In die tijd kon gewichtloosheid slechts enkele seconden in vrije val worden bereikt.
- De term "gewichtloos" is eigenlijk misleidend. Er is helemaal geen reden dat de zwaartekracht resp. zwaartekracht op aarde zou plotseling moeten verdwijnen, bijvoorbeeld wanneer een lichaam valt. (Integendeel: vooral de zwaartekracht versnelt het zodat het valt).
- Dus wat een lichaam in de "gewichtloze" toestand van de hand doet, is niet de zwaartekracht ervan. Dit wordt gecompenseerd, d.w.z. geannuleerd, door een tegenkracht.
- Een lichaam zou dus pas echt gewichtloos zijn als het oneindig ver verwijderd is van alle andere massa's in het heelal (wat nog niet bereikt is!). Als er al zo'n plek is, zal het waarschijnlijk in de grote lege ruimtes tussen de melkwegclusters zijn.
- In het tijdperk van de ruimtevaart is de gemakkelijkste manier om de gewichtloze toestand voor een lange tijd te realiseren buiten van de atmosfeer zonder voortstuwing (!) satellieten die om de aarde cirkelen, zoals het internationale ruimtestation ISS. De juiste omloopsnelheid zorgt ervoor dat het net zo ver van de aarde wordt weggedragen (in elk tijdsinterval) als het nadert. Vereenvoudigd, maar fysiek niet helemaal correct, zou je kunnen zeggen dat hier de zwaartekracht wordt gecompenseerd door de middelpuntvliedende kracht van de cirkelvormige beweging. Dit is echter niet perfect mogelijk, er blijft meestal een heel kleine attractie over, microzwaartekracht genaamd.
Op welke hoogte ben je gewichtloos?
Klopt het dat je maar tot een bepaalde hoogte hoeft te gaan om gewichtloos te zijn...
Gewichtloos op aarde? - Zo is het gedaan
Niet alleen voor het trainen van astronauten, maar ook voor talloze wetenschappelijke experimenten die je hier nodig hebt op aarde de mogelijkheid om de zwaartekracht op te heffen, wat een gewichtloze toestand betekent voor enige tijd bereik. Hiervoor zijn verschillende mogelijkheden, waarvan sommige ook door astronauten worden gebruikt:
- Parachutesprongen (trefwoord vrije val) worden natuurlijk gebruikt voor astronautentraining. Maar ook onder water duiken (trefwoord drijfvermogen, dat een deel van de zwaartekracht compenseert) behoort tot de training. Ik weet zeker dat iedereen dit gevoel van gewichtloosheid kent. Een andere interessante variant zijn roterende systemen waarin de middelpuntvliedende kracht overheerst. Ook tijdens torenduiken en bungeejumpen is het lichaam korte tijd gewichtloos.
- Experimenten onder (korte) gewichtloosheid zijn ook mogelijk in zgn. Drop towers mogelijk, bijvoorbeeld in Bremen. De valhoogte is hier 110 m en de experimenttijd is iets minder dan 5 seconden. De tijd zou kunnen worden verdubbeld door de capsules voor de experimenten eerst van onderaf naar boven te schieten en daarna weer naar beneden te vallen. Natuurlijk is deze drop tower niet bedoeld voor astronauten.
- Zelfs duikvluchten (zogenaamde. paraboolvluchten) met speciale vliegtuigen worden gebruikt voor training en wetenschappelijke experimenten. Op deze vluchten, die tot 90 seconden kunnen duren, wordt een speciale parabolische baan naar de aarde aangehouden (bijv. B. Airbus A300 Zero G van ESA). Het is een beetje zoals in een achtbaan rijden.
