Cât de rapidă este sonda Parker Solar Probe în comparație cu viteza luminii? Dacă împărțiți viteza sondei la viteza luminii, veți obține 0,00023. De fapt, putem scrie acest lucru ca 0,00023c (unde c este viteza luminii). Este rapid, dar nu este rapid ca viteza luminii.
Probabil că veți vedea ceva despre viteza sondei Parker Solar Probe etichetată ca fiind viteza heliocentrică. Care este treaba cu asta?
Pe Pământ, aceasta este rareori o problemă. Dacă vă conduceți mașina cu 55 mph, toată lumea înțelege că măsurăm această viteză în raport cu solul staționar. De fapt, vitezele au cu adevărat sens doar atunci când sunt măsurate în raport cu un anumit cadru de referință. Pe Pământ, cadrul de referință evident este solul.
Și dacă nu ați dori să folosiți suprafața Pământului ca și cadru de referință? Imaginați-vă un ofițer de poliție care vă trage pe dreapta în mașină și vă spune „oh, bună ziua, v-am cronometrat cu 67,055 mph”. Acest lucru ar putea fi într-adevăr adevărat, deoarece Pământul nu este staționar. Pentru a orbita în jurul Soarelui, acesta trebuie să se deplaseze cu o viteză de 67.000 de mile pe oră pentru a face ocolul Soarelui într-un an. Da, asta este rapid (în raport cu Soarele).
Dacă ați vrea să măsurați viteza sondei Parker Solar Probe în raport cu Pământul, v-ar fi greu pentru că nu ați avea doar o singură valoare. Pe măsură ce sonda se apropie de Soare, sonda și Pământul se pot deplasa în direcții diferite. Astfel, chiar dacă viteza în raport cu Soarele ar putea rămâne constantă, viteza sa în raport cu Pământul s-ar schimba, deoarece Pământul se rotește pe orbita sa în jurul Soarelui.
Dacă vreți cu adevărat să o luați razna, ați putea folosi un alt cadru de referință, cum ar fi centrul galactic. Dar haideți să nu o luăm razna.
Sonda va merge chiar mai repede decât călătorește deja. NASA preconizează o viteză ușor mai mare pe măsură ce se va apropia de Soare, în 2024. Dar de ce devine mai rapidă atunci când este mai aproape de Soare?
Există două idei cheie aici. Prima este forța gravitațională. Aceasta este o forță de atracție între Soare și sondă. Magnitudinea acestei forțe crește pe măsură ce distanța dintre ele scade. Oh, nu vă faceți griji – nu puteți observa o creștere a forței gravitaționale pe măsură ce vă apropiați de sol. Chiar dacă v-ați deplasa o distanță verticală de 1000 de metri, acest lucru este nesemnificativ în comparație cu dimensiunea Pământului cu o rază de 6,37 milioane de metri.
O altă parte a problemei este mișcarea circulară. Imaginați-vă că sonda spațială se deplasează pe o orbită circulară (ceea ce nu este de fapt adevărat). Pentru ca un obiect să se deplaseze în cerc, trebuie să existe o forță care să îl tragă spre centrul cercului. Magnitudinea acestei forțe laterale este proporțională cu pătratul vitezei obiectului, dar invers proporțională cu raza cercului. Punând împreună forța gravitațională și forța circulară necesară, obțin următoarea expresie pentru viteza orbitală.
