por Michael J. I. Brown , A Conversa
dê uma olhada na lua e não é difícil imaginá-lo como um planeta. Uma bola de rocha de 3.476 km de diâmetro, com planícies basálticas e cordilheiras, cuja atracção gravitacional produz marés aqui na Terra.
apesar de sua vasta massa e força gravitacional, a lua faz um excelente trabalho de não cair para a Terra. Por quê? Porque a lua está em órbita.os conceitos de gravidade e órbitas foram desenvolvidos ao longo dos séculos por figuras lendárias da ciência, incluindo Galileu Galilei, Johannes Kepler, Isaac Newton e Albert Einstein.
satélites em órbita são rotineiramente usados para comunicação, imagem e navegação – no entanto, muitas pessoas não entendem como esses satélites permanecem no espaço.
ir para os lados
um equívoco comum sobre a viagem espacial e a ausência de peso é que eles resultam de uma ausência de gravidade. Enquanto a força gravitacional da Terra diminui à medida que se vai mais para o espaço, ela nunca desaparece completamente. Solta uma bola 100 mil km acima da terra e ela cai gradualmente.como é que os satélites e as luas se impedem de se despenharem? Indo de lado.
Newton pode não ter sido divertido em festas, mas ele poderia criar uma experiência de pensamento cracking. Para ilustrar o movimento dos satélites, criou o canhão de Newton.quando você dispara um canhão horizontalmente na terra, a bola de canhão vai a uma certa distância quando cai para o chão. Disparar a bola de canhão mais rápido para fora do canhão e ele vai viajar mais à volta da Terra antes de bater.e se pudesses disparar a bola de canhão a uma velocidade inacreditável de 8 quilómetros por segundo? A bola de canhão seguiria a curvatura da Terra, sendo puxada para a terra pela gravidade, mas nunca alcançando o solo.
pelo menos seria no experimento de Newton, sem resistência ao ar e um canhão magicamente poderoso.o canhão de Newton continua a ser uma experiência de pensamento, mas no século XX tornou-se finalmente possível viajar a velocidades de 8 quilómetros por segundo. Não com canhões, mas com foguetes.além de ser mais confortável que um canhão, um foguete pode viajar para além de 100 quilômetros de altitude e, em seguida, acelerar para 8 quilômetros por segundo no vazio do espaço. A essa velocidade demora apenas 90 minutos a circum-navegar o globo.uma vez em órbita, os motores de foguete podem ser desligados e uma espaçonave pode coastrar ao redor da Terra. É um mito da ficção científica que a nave espacial mergulha da órbita quando os seus motores estão desligados.a atmosfera terrestre em altitudes entre 100 e 1000 quilómetros é excepcionalmente fina, por isso leva dias a anos para que uma nave espacial seja arrastada de volta para a Terra.se você estiver dentro de uma nave espacial, bem acima do mundo, a gravidade irá puxar você e sua nave espacial, e ainda assim você não terá Peso.a ausência de peso acontece sempre que está a ser puxado livremente pela gravidade, sem resistência (da superfície ou do ar). A ausência de peso pode mesmo ser sentida sem percorrer 8 km por segundo, no topo de um salto ou no início de um mergulho.o que acontece se disparar os foguetes, acelerando para uma velocidade de 10 km / s? Em vez de seguirem a curvatura da Terra, a vossa nave irá seguir um caminho que a levará para longe da Terra.à medida que a sua nave se afasta da terra, vai começar a abrandar, tanto vertical como horizontalmente (devido à conservação do momento angular). Eventualmente, ele vai atingir uma altitude de pico (apogeu) e cair para trás em direção à Terra, acelerando como ele faz.
o processo agora reverte, com a espaçonave pegando velocidade até atingir uma altitude mínima (perigeu). O processo então se repete, com a espaçonave traçando uma elipse em torno da Terra.o que acontece se disparar os foguetes novamente, acelerando para uma velocidade de 11 km / s? Agora as coisas ficam interessantes.sua nave espacial viajará para longe da terra e será retardada pela gravidade, mas a força gravitacional da Terra cai tão rapidamente que nunca o deterá completamente. A vossa nave vai deixar as proximidades da terra, para vaguear pelo nosso sistema solar.enquanto alguns satélites percorrem o mundo em 90 minutos, outros não parecem mover-se. Os satélites meteorológicos e de TV parecem pairar sobre o Equador.estes satélites estão em órbitas geoestacionárias. À medida que uma órbita se afasta da Terra, a velocidade necessária para permanecer em órbita diminui e o tempo necessário para completar uma órbita aumenta.a quase 36.000 km de altitude, uma órbita leva um dia inteiro para circundar a Terra. À medida que a Terra gira sobre o seu eixo uma vez por dia também, estes satélites aparecem fixos no lugar a partir da nossa perspectiva (girando) de ligação à Terra.
ir ainda mais longe da terra e as órbitas levam ainda mais tempo. A Lua é um satélite natural a 384.000 km da terra e leva pouco mais de 27 dias para completar uma única órbita. Embora a lua esteja viajando um quilômetro a cada segundo em direção ao leste, na terra giratória a lua sobe no leste e se põe no oeste.na verdade, podemos ver satélites a passar sobre nós antes do amanhecer e depois do anoitecer, à medida que reflectem a luz do sol na nossa direcção.alguns satélites seguem a rotação da terra e movem-se de oeste para leste. Outros têm órbitas que os tomam sobre os pólos, e viajam de norte para sul ou de sul para norte.escolha a noite certa e verá a Estação Espacial Internacional massiva, mas sem peso, enquanto circunda o globo.silenciosamente, os satélites passam por cima, levando alguns minutos para viajar de Horizonte A Horizonte. Para nós, a sua passagem parece-nos bastante Serena, embora viajem muitos quilómetros a cada segundo a altitudes de centenas de quilómetros.