Почему в космосе невесомость? Константин Циолковский
Земля все время тянет тебя к своему центру. Если бы этого не было – ты бы оттолкнулся от пола и улетел, никогда не возвращаясь на нашу планету. Ты летел бы и летел, пока не нашел бы преграду или опору, от которой можно было бы снова оттолкнуться и вернутся на Землю. Например, если повезет, ты мог бы оттолкнуться от Луны. Гравитация заставляет вещи падать, а воду стекать вниз по склону.
Гравитация – это не только притяжение Земли, это притяжение всех вещей к друг к другу. Не только Земля притягивает тебя, но и ты тянешь Землю к себе! Чтобы тянуть сильно, надо обладать очень большой массой: чем массивнее вещь, тем сильнее она притягивает к себе все вокруг. Например, огромное и очень массивное Солнце притягивает Землю и другие планеты.
Гравитация делает нас тяжелыми и придает вес всем вещам вокруг. Но существуют места, где предметы вообще ничего не весят. В космосе, вдали от Земли, Солнца, звезд и других небесных тел гравитация очень слабая. Она сильно действует только вблизи, поэтому чем дальше удаляться от Земли или Солнца, тем слабее их притяжение. В космических кораблях на орбите космонавты находятся в невесомости: они парят и плавают по космическим станциям, словно совсем ничего не весят, как пушинки.
Дело тут не в том, что на космонавтов перестает действовать гравитация. Все же они не так уж высоко по космическим меркам – Международная космическая станция парит всего лишь в 400 км над Землей. Ее притягивает к планете чуточку меньше, чем если бы она стояла на ее поверхности.
Дело в том, что мы чувствуем гравитацию только тогда, когда сопротивляемся ей. Пока ты упираешься ногами в площадку, ты сопротивляешься гравитации и чувствуешь ее. Но стоит тебе подпрыгнуть – и на долю секунды, пока ты взлетаешь и падаешь, ты перестаешь ей сопротивляться и оказываешься в невесомости. То же происходит с парашютистами – пока они летят в самолете, они сопротивляются гравитации, упираясь в пол кабины самолета. Но стоит им прыгнуть, они перестают чувствовать гравитацию в своем свободном полете. И с космонавтами происходит похожее чудо. Международная космическая станция и другие аппараты на орбите находятся в свободном падении, просто они все никак не могут упасть на Землю. Они промахиваются мимо нее, потому что с большой скоростью кружат по орбите. А космонавты внутри станций падают с ними. Так же, как парашютисты в свободном полете или ты во время прыжка на месте, космонавты оказываются в невесомости. Просто намного дольше, чем ты.
Одним из первых людей, который понял, как будут чувствовать себя космонавты в невесомости и как отправить людей в космос, был ученый-самоучка Константин Эдуардович Циолковский. Он родился в 1857 году и из-за болезни в детстве почти полностью потерял слух. Это сильно повлияло на его мироощущение, – он погрузился в себя и все свободное время тратил на самообразование. Ему нравились математика, физика и конструирование. Отец отправил его из родного села в Москву, где Циолковский продолжил образование и эксперименты. Он решил стать учителем. Чтобы слышать учеников, собрал длинную трубу, в которую они отвечали ему.
Циолковский сделал много изобретений (например, он создал первую центрифугу). Но его главным увлечением стало ракетостроение. Он предложил идею создания ступенчатой ракеты, то есть ракеты, составленной из нескольких частей-ступеней, которые во время полета будут отпадать, тем самым снимая лишнюю тяжесть. Свою конструкцию он назвал «ракетный поезд» – современные аппараты созданы по его подобию.
У Константина Циолковского было страстное стремление ко всему, что связано с космосом. Он предсказал, что люди полетят в космос на ракетах и будут осваивать другие планеты. Считал, что Вселенная безгранична и в ней живут миллионы других существ, с которыми люди будут пытаться связаться. Его идеи в этой области были настолько прогрессивными для того времени, что окружающие с трудом их воспринимали, нередко относились к ученому как к чудаку. Но прошло совсем немного времени, и все произошло именно так, как он описывал!