觀看國際太空站加速時太空人會發生什麼

當 ISSN 被提升到更高的軌道時,太空人相對於 ISSN 的墜落速度非常非常慢。 圖片來源:歐洲太空總署CC-SA 3.0
像伊薩克·牛頓這樣的天才發明了運動定律,因為摩擦力、空氣阻力和地球上的其他力量使事情變得如此複雜,以至於很難看到潛在的力量。 然而,在太空中,其中大部分都被剝奪了,我們可以以原始形式見證物理學,例如運動中的物體除非受到力的作用否則將保持運動狀態。 歐洲太空總署 (ESA) 提供了一個很好的例子,拍攝了太空人在國際太空站 (ISS) 內進行重新助推的鏡頭。
地球的大氣層不會突然停止,而是隨著你飛得越高而逐漸變得稀薄。 即使在國際太空站400公里(240英里)的高度,仍然存在微弱的阻力,導致軌道緩慢衰減。 因此,國際太空站不時需要推進,在這種情況下,由補給貨運飛船提供推進器發射幾分鐘,以將太空站推至適當的高度。 太空人以及其他任何沒有被束縛的物體都沒有配備自己的火箭,因此當太空站圍繞著他們移動時,他們會繼續在軌道上運行。
然而,對於固定在國際太空站參考系中的相機來說,它看起來像這樣(根據 ESA 的說法,鏡頭已加速 8 倍):
顯然,讓太空站加速經過你的過程非常有趣,太空人熱衷於在臨時底部推出,再次經歷整個過程,就像幻燈片上的熊貓。 我們不確定為什麼歐空局將整個過程加快了八倍——就個人而言,我們很樂意以實際速度觀看四分鐘的影片。
在評論中,有人嘗試計算該站的加速度,得出的結論是大約 0.005 毫秒-2。 如果是這樣的話,對於船上的太空人來說,就會感覺到 0.0005g 的引力,即地球引力的 0.05%。 這一數字是根據太空人從走廊一端到達另一端所需時間以及行進距離的粗略估計。 根據國際太空站機構提供的數據,對不同的再助推進行更精確的計算,得出的數字是三分之一。
作為比較,太空人在月球上承受的重量為 0.17 克。 即使在穀神星上,重力也是 0.03 克。 要長期複製這種幾乎但不完全失重的感覺,您需要訪問小衛星或類似小行星的火星衛星火衛一和火衛二。 或者,如果未來的火星任務選擇的話,我們可能會在途中獲得經驗離子推進器超過快速發射的火箭。