ظاهرة “انعدام الوزن” التي يتعرض لها روّاد الفضاء

2000 موسوعة الكويت العلمية للأطفال الجزء الثالث

مؤسسة الكويت للتقدم العلمي

روّاد الفضاء ظاهرة انعدام الوزن الفيزياء

من المعروف أن الأشياء المرفوعة إذا تركت لتسقط بحرية فإنها تسقط دائما باتجاه سطح الأرض، حتى لو قذفت بأي اتجاه فإنها لا تلبث أن تسقط باتجاه سطح الأرض، فما السبب؟ وما علاقة ذلك بانعدام وزن الأشياء؟

لقد كان أول من فسـر سقوط الأجسام نحو الأرض العالم نيوتن، حيث استوحى ذلك من مشاهدته تفاحة تسقط من شجرة نحو الأرض.

وقال: إن كلا من الأرض والتفاحة يتجاذبان، فالأرض تجذب التفاحة والتفاحة تجذب الأرض.

إلا أن ضخامة الأرض الهائلة تجعلها لا تتأثر بجذب التفاحة لها، بينما التفاحة تنجذب نحو الأرض.

 

وتسمى قوة جذب الأرض للتفاحة (أو غيرها من الأشياء) بقوة "الجاذبية الأرضية". وقوة جذب الأرض لجسم معين تسمى بالوزن.

ويعبر عن أثر جاذبية الأرض للأجسام بما يسمى بعجلة الجاذبية الأرضية، كما يعبر عما يحويه الجسم من مادة بكتلة الجسم.

ولقد تبين أن الوزن ما هو إلا حاصل ضرب عجلة الجاذبية الأرضية للأرض في كتلة الجسم.

 

وكتلة الجسم تكون ثابتة دائما، لأنها مرتبطة بما يحويه الجسم من ذرات، ولكن وزن الجسم يتغير عندما تتغير عجلة الجاذبية الأرضية. ويحدث هذا عند الانتقال من مكان إلى آخر على سطح الأرض.

وقد تحقق نيوتن من أن عجلة الجاذبية الأرضية تتناقص كلما ابتعدنا عن سطح الأرض، لذا فالشخص في طائرة أو منطاد عال لا يزن بقدر ما يزن على سطح الأرض لأن شد الجاذبية الأرضية له يكون أضعف مما لو كان قريبا من سطح الأرض.

ونحن عادة لا نلاحظ هذا الفرق لأننا لا نزن أنفسنا ونحن في الطائرة  أو المنطاد. ومع ذلك فالفرق سيكون ضئيلا لأن الطائرة لا تبعد مسافات هائلة عن سطح الأرض.

 

أما رواد الفضاء الذين يبتعدون كثيرا عن سطح الأرض فإنهم يلاحظون هذه الظاهرة بوضوح، إذ كلما ابتعدوا عن سطح الأرض ضعفت جاذبية الأرض لأجسامهم، وبالتالي نقص وزنهم.

فإذا وصلوا إلى مسافات بعيدة جدا عن سطح الأرض، انعدم أثر الجاذبية الأرضية على أجسامهم وأصبحوا في حالة نسميها "انعدام الوزن". وهذا الوصف نطلقه على كل جسم يسبح في الفضاء خارج نطاق الجاذبية الأرضية.

وتسبب ظاهرة انعدام الوزن لرواد الفضاء مشكلات تحتاج إلى حل. ومن هذه المشكلات أنهم لا يستطيعون أن يأكلوا أو يشـربوا كما نفعل نحن على سطح الأرض، بل يجب أن يعد الطعام ناعما وبشكل عجينة توضع في أنابيب تشبه أنابيب معجون الأسنان، ولكن بحجم أكبر.

 

وعند الرغبة في تناول الطعام أو الشـراب تفتح الأنابيب وتوضع فوهتها في الفم ثم تضغط ليندفع الطعام أو الشراب في الفم.

كذلك وبسبب انعدام الوزن الذي يتعرض له رواد الفضاء، فإن الأدوات الخاصة التي يحتاجونها للعمل على متن مركبة الفضاء تصنع بطرق خاصة يمكن بواسطتها التغلب على مشكلة انعدام الوزن.

وعادة تكون هذه الأدوات كهربائية أو مغناطيسية الأثر، بحيث يمكن تعليقها وأخذها وإعادتها دون أن تفلت داخل المركبة.

 

ولقد أشارت التقارير الفنية إلى أن رواد الفضاء يستطيعون تحمل حالة انعدام الوزن لفترة طويلة، رغم أنهم يضطرون إلى الاستغناء عن كثير من الحركات التي اعتادوا عليها.

ونحن نعلم أن رواد الفضاء يخضعون لبرنامج طويل من التدريب قبل انطلاقهم إلى الفضاء حتى يتعودوا على حالة انعدام الوزن.

[KSAGRelatedArticles] [ASPDRelatedArticles]