Ще один випадок, коли всі в цілому правильно розуміють суть якогось явища, але часто, на жаль, описують його не зовсім вірно.
Згідно із законом всесвітнього тяжіння всі тіла притягуються один до одного, і сила тяжіння прямо пропорційна масам тіл і зворотна пропорційна квадрату відстані між ними. Тобто вираз «відсутність гравітації» взагалі не має сенсу. На висоті кількох сотень кілометрів над поверхнею Землі - там, де літають пілотовані кораблі і космічні станції - сила тяжіння Землі дуже велика і практично не відрізняється від сили гравітації поблизу поверхні.
Якби існувала технічна можливість скинути якийсь предмет з вежі висотою кілометрів 300, він би почав падати вертикально і з прискоренням вільного падіння, точно так само, як він падав би з висоти хмарочоса або з висоти людського зросту. Таким чином, під час орбітальних польотів сила земного тяжіння не відсутня і не слабшає в значущих масштабах, а компенсується. Так само, як для водних суден і аеростатів, сила тяжіння землі компенсується архімедовою силою, а для крилатих літальних апаратів - підйомною силою крила.
Так, але ось літак летить і не падає, а пасажиру всередині салону не літають як космонавти на МКС. При звичайному польоті пасажир чудово відчуває свою вагу, і від падіння на землю його утримує не безпосередньо підйомна сила, а сила реакції опори. Лише під час аварійного або штучно викликаного різкого зниження людина раптом відчуває, що перестає тиснути на опору. Виникає невагомість. Чому? А тому що якщо втрата висоти відбувається з прискоренням, близьким до прискорення вільного падіння, то опора більше не заважає пасажиру падати - вона і сама падає.
Невагомість
Зрозуміло, що коли літак припинить різке зниження, або, на жаль, впаде на землю, тут-то і стане ясно, що гравітація нікуди не дівалася. Бо в земних і навколоземних умовах ефект невагомості можливий лише під час падіння. Власне тривалим падінням і є орбітальний політ. Космічному кораблю, що рухається по орбіті з першою космічною швидкістю, заважає впасти на Землю сила інерції. Взаємодія гравітації та інерції має назву «відцентрової сили», хоча в реальності такої сили не існує, це в деякому роді фікція. Апарат прагне рухатися по прямій (по дотичній до навколоземної орбіти), але земна гравітація постійно «закручує» траєкторію руху. Тут еквівалентом прискорення вільного падіння є так зване центростремне прискорення, в результаті якого змінюється не значення швидкості, а її вектор. І тому швидкість корабля залишається незмінною, а напрямок рух постійно змінюється. Оскільки і корабель, і космонавт рухаються з однією і тією ж швидкістю і з тим же самим центростремним прискоренням, космічний апарат не може виступати в якості опори, на яку тисне вага людини. Вага - це виникає в полі сил тяжкості сила впливу тіла на опору перешкоджає падінню, А корабель, як і літак, що різко знижується, падати не заважає.
Ось тому абсолютно неправильно говорити про відсутність земної гравітації або про наявність «мікрогравітації» (як прийнято в англомовних джерелах) на орбіті. Навпаки, тяжіння землі є одним з головних факторів феномену невагомості, що виникає на борту.
Про справжню мікрогравітацію можна говорити лише в застосуванні до польотів у міжпланетному і міжзоряному просторі. Далеко від великого небесного тіла дія сил тяжіння віддалених зірок і планет буде настільки слабкою, що виникне ефект невагомості. Про те, як з цим боротися, ми не раз читали у фантастичних романах. Космічні станції у вигляді тора (бублика) стануть розкручуватися навколо центральної осі і створювати імітацію гравітації за допомогою відцентрової сили. Щоправда, щоб створити еквівалент земного тяжіння, доведеться задати тору діаметр понад 200 м. Є й інші проблеми, пов'язані зі штучною гравітацією. Так що все це справа віддаленого майбутнього.
Зорельоти майбутнього стануть великими і круглими.