ทำไมเราเห็นนักบินอวกาศลอยได้กันนะ

เคยเห็นภาพนักบินอวกาศบนสถานีอวกาศหรือยานอวกาศลอยได้ไหม เคยสงสัยไหมว่าทำไมเขาถึงลอยได้กันนะ
หลายๆคนคิดว่าแค่ออกห่างจากโลกไปเรื่อย อยู่สูงขึ้นมากๆ ความโน้มถ่วงจะน้อยลงจนในที่สุดจะทำให้เราลอยได้ แต่ในความจริงไม่ได้เป็นเช่นนั่นนะสิ  จริงอยู่ที่ความโน้มถ่วงของโลกที่กระทำต่อตัวเราจะมีกำลังน้อยลงเรื่อย ๆแต่ไม่มีทางเป็น 0 ได้ ดังสมการของนิวตัน  F = G (m1m2/r2)

กล่าวคือ เมื่อระยะทางระหว่างวัตถุเพิ่มขึ้น 2 เท่า แรงดึงดูดระหว่างวัตถุจะลดลง 4 เท่า สมมติว่าแรงโน้มถ่วงบนพื้นผิวโลกมีค่า = 1 ระยะทางจากโลกถึงดวงจันทร์มีค่า 60 เท่าของรัศมีโลก ดังนั้นแรงโน้มถ่วง ณ ตำแหน่งวงโคจรของดวงจันทร์ย่อมมีค่าลดลง = 602 = 3,600 เท่า (ย่อหน้านี้ก๊อปเขามา)

ดังนั่นก็หมายความว่าหากเราอยู่ที่ความสูงระดับเดียวกับที่ยานอวกาศอยู่แรงโน้มถ่วงบนนั้นก็มีค่าไม่แตกต่างกับบนพื้นผิวโลกมากนัก

แล้วทำไมเราเห็นนักบินอวกาศลอยไปมาในสถานีอวกาศได้หละ คำตอบก็คือการตกแบบอิสระทำให้เกิดสิ่งที่เราเรียกว่า สภาวะไร้น้ำหนัก อธิบายง่ายๆ คุณเคยกระโดดจากที่สูงหรือไม่? สมมุติว่ากระโดดจากยอดต้นมะพร้าวสูง 10 เมตรลงพื้นน้ำ ในขณะที่โดดลงมาในมือก็ถือลูกมะพร้าวด้วยและยังปล่อยมือจากลูกมะพร้าวอีกตั้งหาก ทำให้ทั้งคุณและลูกมะพร้าวตกสูงโลกพร้อมกันอย่างอิสระ นั้นก็เกิดสภาวะไร้น้ำหนักแล้ว

แล้วมันเกี่ยวอะไรกับยานอวกาศหละ แน่นอนยานอวกาศก็เหมือนคุณที่โดนลงมาจากต้นมะพร้าว ในขณะที่นักบินอวกาศเปรียบเสมือนลูกมะพร้าวยังไงหละ ทั้งสองตกลงสูงโลกด้วยความเร็วเดียวกัน

อ้าว….. แล้วมันจะตกลงสู่โลกได้ไงหละก็เห็นในรูปมันลอยๆอยู่ไม่ใช่หรือ ความจริงคือไม่ใช้ จริงๆแล้วยานอวกาศหรือสถานีอวกาศรวมถึงดาวเทียมและวัตถุต่างๆที่ โครจรรอบโลกนั้น กำลังตกลงสู่โลกของเราตลอดเวลา แต่การตกของมันนั้นไม่ตกถึงพื้นสะที เพราะมันตกไปตามเส้นโค้งของโลกยังไงหละ จินตนาการถึงการยิงปืนใหญ่ ถ้ามุมกำลงพอดีเราจะยิงลูกปืนใหญ่ไปได้ไกล แต่ถ้าหากเรามีปืนพลังสูงมากพอ เราจะยิงลูกปืนใหญ่ได้ไกลมากจนมันสามารถวนกลับมาได้ นั้นเป็นแนวคิดที่ต่อมาพัฒนาไปเป็นจรวจส่งวัตถุต่างๆขึ้นสู่วงโครจรยังไงหละ

ทีนี้คงจะนึกออกแล้วใช่ไหมว่าทำไมนักบินอวกาศถึงลอยได้กันนะ