Maan painovoima vs. Kuu
Painovoima on aineeseen liittyvä käsite. Painovoimakenttä on määritelty massoille, jokaisen massan ympärillä on gravitaatiokenttä, joka on verrannollinen massaan ja kääntäen verrannollinen etäisyyteen massan neliöstä. Maan painovoima ja kuu ovat erittäin tärkeitä tieteellisissä kokeissa, kuten satelliittien laukaisussa, satelliittien kiertoradan laskemisessa, miehitetyissä avaruustehtävissä, asteroidien polkujen laskemisessa ja monissa muissa. Maan ja kuun gravitaatiokentän kartoittamiseen on useita menetelmiä. Jotkut ovat erittäin tarkkoja menetelmiä ja joillakin menetelmillä on huomattava virhemarginaali. Tässä artikkelissa aiomme keskustella maan ja kuun gravitaatiokenttien mittausmenetelmistä, näiden kahden kohteen gravitaatiokenttien poikkeavuuksista, maan ja kuun painovoiman tarkan kartoituksen tärkeydestä, näiden kahden kentän voimakkuuksista ja niiden erot.
Maan gravitaatiokenttä
Maan gravitaatiokenttä on helposti laskettavissa, jos oletetaan, että maa on täydellinen pallo. Jos näin on, yksinkertaisesti korvaamalla maan massa ja maan säde yhtälöllä g=GM/R2 voimme saada arvon 'g':lle maan pintaan. Mutta maan vetovoimakenttä ei ole yhtenäinen. Siksi tarvitaan kehittyneempiä ja tarkempia tekniikoita, kuten satelliittikartoitus, maan oikean painovoimakentän mittaamiseen. Keskimääräinen eli normaali gravitaatiokentän voimakkuus maan pinnalla on 9,8066 metriä sekunnissa. Tämä vaihtelee paikan korkeuden ja leveysasteen mukaan.
Kuun gravitaatiokenttä
Kuun gravitaatiokenttää ei voida mitata suoraan kuussa suoritetuilla tieteellisillä kokeilla. On tarpeen käyttää etätekniikoita, kuten satelliittikartoitusta. Ainoa ongelma satelliittikartoituksen käyttämisessä kuun painovoimakentän kartoittamiseen on kuun synkroninen pyöriminen ja kierros. Tästä syystä vain kuun lähipuoli on kartoitettu tarkasti. Kuun toista puolta ei ole kartoitettu oikein. Kuussa on myös gravitaatiopoikkeavuuksia. Koska kuun massa on noin 1/80 maasta ja sen säde on noin 1/3,7 maasta, yksinkertainen laskelma osoittaa, että gravitaatiokenttä maan pinnalla on 1,63 metriä sekunnissa neliössä. Tämä on 16,7 prosenttia maan gravitaatiokentän voimakkuudesta. Tämä tarkoittaa, että 100 kilogramman massa, joka antaisi 980 N:n painon, antaisi maan päällä vain 163 n:n painon. Tämä on noin 1/6 maan painosta.
Mitä eroa on maan ja kuun painovoimalla?
• Painovoiman tai gravitaatiokentän intensiteetti maan pinnalla on 9,8 m/s2, kun taas kuun gravitaatiokentän voimakkuus kuun pinnalla on vain 1,63 m/s2.
• Maan gravitaatiokenttä on kartoitettu erittäin tarkasti, kun taas Kuun gravitaatiokenttä on kartoitettu huonosti.
• Maan painovoima on tarpeeksi vahva ylläpitämään ilmakehän, kun taas kuun painovoima ei ole tarpeeksi vahva.
