Hur snabbt går Parker Solar Probe jämfört med ljusets hastighet? Om man dividerar sondens hastighet med ljusets hastighet får man 0,00023. Egentligen kan vi skriva detta som 0,00023c (där c är ljusets hastighet). Det är snabbt, men det är inte ljusets hastighet.
Du kommer förmodligen att se något om hastigheten hos Parker Solar Probe som betecknas som den heliocentriska hastigheten. Vad är det med det?
På jorden är detta sällan ett problem. Om du kör din bil i 55 km/h förstår alla att vi mäter denna hastighet i förhållande till den stationära marken. Faktum är att hastigheter egentligen bara är meningsfulla när de mäts i förhållande till någon referensram. På jorden är den uppenbara referensramen marken.
Tänk om du inte vill använda jordytan som referensram? Tänk dig att en polis stoppar dig i din bil och säger ”Åh hallå, jag har klockat dig med 67,055 mph”. Det skulle faktiskt kunna vara sant eftersom jorden inte är stationär. För att kretsa runt solen måste den färdas med en hastighet på 67 000 mph för att ta sig hela vägen runt solen på ett år. Ja, det är snabbt (i förhållande till solen).
Om du ville mäta hastigheten hos Parker Solar Probe i förhållande till jorden skulle du få det svårt eftersom du inte bara skulle få ett värde. När sonden rör sig närmare solen kan sonden och jorden röra sig i olika riktningar. Så även om hastigheten i förhållande till solen skulle kunna vara konstant skulle hastigheten i förhållande till jorden förändras eftersom jorden vänder sig i sin bana runt solen.
Om du verkligen vill bli galen skulle du kunna använda någon annan referensram, till exempel det galaktiska centrumet. Men låt oss inte bli galna.
Sonden kommer att gå ännu snabbare än vad den redan gör. Nasa räknar med en något högre hastighet när den närmar sig solen år 2024. Men varför blir den snabbare när den kommer närmare solen?
Det finns två viktiga idéer här. Den första är gravitationskraften. Detta är en attraktiv kraft mellan solen och sonden. Storleken på denna kraft ökar när avståndet mellan dem minskar. Åh, oroa dig inte – du kan inte märka en ökning av gravitationskraften när du rör dig närmare marken. Även om du rörde dig vertikalt 1 000 meter är detta obetydligt jämfört med jordens storlek med en radie på 6,37 miljoner meter.
Den andra delen av problemet är cirkelrörelse. Föreställ dig att rymdsonden färdas i en cirkulär bana (vilket faktiskt inte är sant). För att ett föremål ska kunna röra sig i en cirkel måste det finnas en kraft som drar det mot cirkelns centrum. Storleken på denna sidokraft är proportionell mot kvadraten på objektets hastighet, men omvänt proportionell mot cirkelns radie. Genom att sätta ihop gravitationskraften och den nödvändiga cirkulära kraften får jag följande uttryck för banans hastighet.
.