Hvor langt skal man ud i rummet, før man er vægtløs?

Grænsen for Jordens Gravitation: Hvor langt skal man for at opleve ægte vægtløshed?

Vi har alle set billederne: Astronauter, der svæver frit i rumstationen, drikker vanddråber i langsom bevægelse, og udfører akrobatiske manøvrer i en tilsyneladende tyngdekraftsfri zone. Men hvor langt væk fra Jorden skal man egentlig for at opleve denne tilstand af vægtløshed? Svaret er ikke så enkelt som man måske tror.

Det er en misforståelse at tro, at vægtløshed automatisk opstår, blot fordi man befinder sig langt væk fra Jorden. Jordens tyngdekraft, ligesom alle andre planeters og stjerners tyngdekraft, har uendelig rækkevidde. Den bliver dog svagere med afstanden. En formel beskrivelse af dette er givet ved Newtons gravitationslov. Jo længere væk man befinder sig fra Jordens centrum, jo mindre er tyngdekraftens påvirkning.

Men “vægtløshed” er ikke fraværet af tyngdekraft, men snarere en tilstand af frit fald. Hvis man falder frit mod Jorden (f.eks. i et frit faldende elevator), vil man opleve vægtløshed, selv om Jordens tyngdekraft stadig virker på en. Denne frit-fald-tilstand opleves også i kredsløb om Jorden: rumstationen ISS befinder sig i konstant frit fald omkring Jorden. Dens høje hastighed forhindrer den i at falde ned på Jorden.

Så hvor langt skal man så ud for at opleve en så minimal tyngdekraft, at man praktisk talt oplever vægtløshed? At sætte et præcist tal er vanskeligt, da oplevelsen af vægtløshed er subjektiv og afhænger af følsomheden af ens måleinstrumenter.

En ofte nævnt afstand er omkring en million kilometer fra Jorden, hvilket er omtrent tre gange afstanden til Månen. På denne afstand er Jordens tyngdekraft betydeligt svækket, og effekten af Solens tyngdekraft ville være mere dominerende. Det er her, at man ville opleve en væsentlig reduktion i den mærkbare tyngdekraft fra Jorden, og man ville således føle sig næsten vægtløs, uanset ens fart eller bevægelse. Men selv på denne afstand er tyngdekraften fra Jorden ikke fuldstændig elimineret.

Konklusionen er derfor, at der ikke findes et skarpt punkt, hvor tyngdekraften pludselig forsvinder. Vægtløshed er en tilstand af frit fald, og afstanden til Jorden er blot en faktor, der bestemmer styrken af Jordens gravitationelle påvirkning. En million kilometer er et estimat for, hvornår denne påvirkning bliver så svag, at den praktisk talt er umærkelig for et menneske. Men ægte, total vægtløshed kan kun opnås i det uendelige, langt fra alle gravitationskilder.