Tyngdkraften är en grundläggande kraft som mäts som attraktionen mellan två objekt med massa. Den drar starkare mellan föremål med större massor. Det försvagar också ju längre bort objekten är.
Du stannar på jordens yta eftersom vår planets massa attraherar din kroppsmassa och håller dig mot ytan. Men ibland är gravitationen så liten att den kan vara svår att mäta – eller känna. “Mikro” betyder något litet. Så, mikrogravitation hänvisar till mycket liten gravitation. Den finns överallt där gravitationens dragkraft är mycket mindre än vi är vana vid att känna på jordens yta.
Jordens gravitationskraft existerar även ute i rymden. Det blir svagare för astronauter i omloppsbana, men bara lite. Astronauter kretsar omkring 400 till 480 kilometer (250 till 300 miles) över jordens yta. På det avståndet skulle ett föremål på 45 kilo, som väger 100 pund på marken, väga cirka 90 pund.
Så varför upplever astronauter viktlöshet i rymden? Det beror på hur banor fungerar.
När något – som den internationella rymdstationen eller ISS – är i omloppsbana runt jorden, drar gravitationen det hela tiden tillbaka mot marken. Men den rör sig också så snabbt runt jorden att dess rörelse matchar jordens krökning. Det faller runt jorden. Denna ständiga fallande rörelse skapar en känsla av viktlöshet.
Många undrar om NASA har ett “zero gravity room” för astronauter att träna i. Men nej. Det är omöjligt att bara “stänga av” gravitationen. Det enda sättet att simulera viktlöshet eller mikrogravitation är att balansera gravitationens dragkraft med en annan kraft, eller att falla! Denna effekt kan skapas på ett plan. Forskare kan studera mikrogravitation genom att flyga en speciell typ av plan mycket högt och sedan styra in det i ett noggrant planerat nosdyk. När flygplanet rusar brant nedåt kommer alla inuti att känna sig viktlösa – men bara i ungefär en minut.
Viss forskning om rymdstationen har fokuserat på mikrogravitationens effekter på människokroppen. Till exempel genomgår astronauternas kroppar många snabba förändringar på grund av viktlöshet. Deras ben försvagas. Det gör deras muskler också. Dessa förändringar liknar åldrande och sjukdomar på jorden – men i snabbspolning. Tissue Chips in Space-programmet försöker efterlikna de snabba förändringarna i mänskliga celler som odlas på chips. Dessa chips skulle sedan kunna användas för att snabbt studera effekterna av sjukdomar och droger för att hjälpa människor på jorden.
Labodlade celler i rymden kan också ge en mer exakt testbädd för droger och sjukdomar. “Vi förstår inte helt varför, men i mikrogravitation fungerar cell-till-cell-kommunikation annorlunda än den gör i en cellkulturflaska på jorden”, konstaterar Liz Warren. Hon arbetar i Houston, Texas, på ISS National Laboratory. Celler i mikrogravitation beter sig därför mer som de gör i kroppen, förklarar hon.
Astronauternas kroppar försvagas i rymden eftersom de bokstavligen inte behöver dra sin egen vikt. På jorden utvecklar våra ben och muskler styrkan för att hålla våra kroppar upprätt mot kraften från jordens gravitation. Det är som styrketräning du inte ens är medveten om. Inte överraskande kan alltså även korta resor ut i rymden försvaga astronauternas muskler och ben. Astronauter på ISS måste träna mycket för att hålla sig friska.
När vi planerar resor till andra planeter kommer människor att behöva veta vad mikrogravitationens andra effekter kan vara. Till exempel kan viktlöshet påverka astronauters syn. Och växter växer olika i mikrogravitation. Det är viktigt för att förstå hur grödor kommer att påverkas under långvariga rymdresor.
Förutom effekterna på människors hälsa är vissa effekter av mikrogravitation helt enkelt coola. Kristaller växer mer perfekt i mikrogravitation. Lågor beter sig på ovanliga sätt. Vatten kommer att bilda en sfärisk bubbla istället för att flöda som det gör på jorden. Till och med honungsbin och spindlar bygger sina bon och nät annorlunda när de upplever gravitationen lägre än vad de är vana vid på jorden.
Leave a Reply