Hvordan måles tyngdekraften i rummet?

1. Gravitationsacceleration:

* Rumfartøjssporing: Dette er den mest almindelige metode. Rumfartøjer sender konstant signaler tilbage til jorden. Ved nøjagtigt at måle den tid, det tager for signalet at rejse og de små ændringer i signalets frekvens (Doppler -skift), kan forskere bestemme rumfartøjets hastighed og acceleration. Disse data kan bruges til at beregne tyngdepunktet på rumfartøjet.

* Gravity Gradiometers: Disse instrumenter måler forskellene i tyngdekraft mellem to punkter i rummet. Dette kan bruges til at kortlægge gravitationsfeltet for planeter og andre himmelobjekter, som jordens geoid.

* Freefall -eksperimenter: Objekter i frit fald i rummet påvirkes ikke af andre kræfter (som luftmodstand) og vil følge stien dikteret af tyngdekraften. Ved nøjagtigt at måle objektets bane, kan forskere bestemme styrken i gravitationsfeltet.

2. Masse:

* orbital periode: Den tid det tager et objekt at kredse et andet objekt er direkte relateret til massen af ​​det større objekt. For eksempel ved at observere perioden med en månens bane omkring en planet, kan vi beregne planetens masse.

* forstyrrelser: Gravitationstrækket af et massivt objekt kan forårsage subtile ændringer (forstyrrelser) i kredsløbet af mindre genstande omkring det. Ved omhyggeligt at måle disse forstyrrelser kan forskere estimere massen af ​​det større objekt.

3. Gravitationsbølger:

* ligo og jomfru: Dette er gravitationsbølgeobservatorier, der registrerer krusninger i rumtiden forårsaget af massive genstande som sorte huller og neutronstjerner, der kolliderer. Analyse af disse bølger giver forskere mulighed for at forstå styrken og arten af ​​den involverede gravitationsinteraktion.

Vigtig note: Det er vigtigt at forstå, at begrebet "vægt", da vi oplever det på jorden, ikke er relevant i rummet. Vægt er den kraft, der udøves på et objekt på grund af tyngdekraften. I rummet kan en astronaut muligvis opleve en fornemmelse af "vægtløshed", fordi de er i frit fald, men tyngdekraften handler stadig på dem.

De ovenfor nævnte teknikker hjælper os med at forstå gravitationsmiljøet i rummet og afslører information om distribution af masse, styrken af ​​gravitationsfelter og den grundlæggende karakter af tyngdekraften.