Ας χρησιμοποιήσουμε ξανά το αυτοκίνητό μας, αλλά αυτή τη φορά θα πάρουμε πραγματικούς αριθμούς από το επιταχυνσιόμετρο στο smartphone μας. Ας πούμε ότι ξεκινάμε από ένα κόκκινο φως και μετά επιταχύνουμε με 2 m/s2 (μέτρα ανά δευτερόλεπτο στο τετράγωνο) για πέντε δευτερόλεπτα. Από την παραπάνω εξίσωση, Δv1 θα ήταν 2 x 5 = 10 m/s, άρα αυτή είναι η ταχύτητά μας. Τώρα, μετά από λίγη πλεύση, επιταχύνουμε ξανά με 1 m/s2 για άλλα πέντε δευτερόλεπτα. Δv2 είναι τότε 1 x 5 = 5 m/s. Προσθέτοντας αυτές τις δύο αλλαγές, η ταχύτητά μας είναι τώρα 15 m/s. Και ούτω καθεξής.
Το μόνο πρόβλημα είναι ότι η αδρανειακή μέτρηση δεν είναι τόσο ακριβής όσο η μέθοδος Doppler για μεγάλες χρονικές περιόδους, επειδή τα μικρά σφάλματα θα συνεχίσουν να συσσωρεύονται. Αυτό σημαίνει ότι πρέπει να βαθμονομείτε το σύστημά σας περιοδικά χρησιμοποιώντας κάποια άλλη μέθοδο.
Οπτική πλοήγηση
Στη Γη, οι άνθρωποι έχουν από καιρό πλοηγηθεί από τα αστέρια. Στο βόρειο ημισφαίριο, απλώς βρείτε το Polaris. Ονομάζεται Βόρειος Αστέρας επειδή ο άξονας περιστροφής της Γης δείχνει ακριβώς πάνω του. Γι’ αυτό φαίνεται ακίνητο, ενώ τα άλλα αστέρια μοιάζουν να περιστρέφονται γύρω του. Αν δείξετε το δάχτυλο στο Polaris, θα δείχνετε βόρεια και μπορείτε να χρησιμοποιήσετε αυτόν τον προσανατολισμό για να πάτε προς όποια κατεύθυνση θέλετε.
Τώρα, αν μπορείτε να μετρήσετε τη γωνία του Polaris πάνω από τον ορίζοντα, θα γνωρίζετε επίσης το γεωγραφικό σας πλάτος. Εάν η γωνία είναι 30 μοίρες, βρίσκεστε σε γεωγραφικό πλάτος 30 μοίρες. Βλέπετε, είναι εύκολο. Και μόλις μπορέσετε να μετρήσετε τη θέση, πρέπει απλώς να το κάνετε δύο φορές και να καταγράψετε το χρονικό διάστημα για να βρείτε την ταχύτητά σας.
Αλλά η ουράνια πλοήγηση λειτουργεί επειδή γνωρίζουμε πώς περιστρέφεται η Γη, και αυτό δεν βοηθά σε ένα διαστημόπλοιο. Λοιπόν, μπορούμε απλώς να χρησιμοποιήσουμε τα αστέρια όπως θα χρησιμοποιούσατε τις αγελάδες στην άκρη του δρόμου; Οχι. Τα αστέρια είναι τόσο μακριά, οι αστροναύτες θα χρειαστεί να ταξιδέψουν για πολλές, πολλές γενιές για να εντοπίσουν οποιαδήποτε αλλαγή στη θέση τους. Όπως το αεροπλάνο που πετά πάνω από τη θάλασσα, φαίνεται να είστε ακίνητοι, ακόμη και όταν ταξιδεύετε με 25.000 mph.
Αλλά μπορούμε ακόμα να χρησιμοποιήσουμε τη βασική ιδέα. Για την οπτική πλοήγηση στο διάστημα, ένα διαστημόπλοιο μπορεί να εντοπίσει άλλα αντικείμενα στο ηλιακό σύστημα. Γνωρίζοντας την ακριβή θέση αυτών των αντικειμένων (τα οποία αλλάζουν με την πάροδο του χρόνου) και πού εμφανίζονται σε σχέση με τον θεατή, είναι δυνατός ο τριγωνισμός μιας θέσης. Και πάλι, λαμβάνοντας πολλαπλές μετρήσεις θέσης με την πάροδο του χρόνου, μπορείτε να υπολογίσετε μια ταχύτητα.
Τελικά, παρόλο που τα διαστημόπλοια στερούνται ταχύμετρων, είναι δυνατόν να παρακολουθήσουμε την ταχύτητά τους έμμεσα με λίγη φυσική. Αλλά είναι απλώς ένα άλλο παράδειγμα του πώς η πτήση στο διάστημα είναι πραγματικά, εντελώς διαφορετική – και πολύ πιο περίπλοκη – από την οδήγηση ή την πτήση στη Γη.
VIA: www.wired.com
