微重力

术语微 g 环境（也称为 μg，通常称为术语微重力）或多或少与术语失重和零 g 同义，但强调 g 力永远不会完全为零——只是非常小（在国际 例如，空间站 (ISS) 的小重力来自潮汐效应、来自地球以外物体（如宇航员、航天器和太阳）的重力、空气阻力和宇航员运动，这些运动为空间提供动量 车站）。 微重力符号 μg 被用在航天飞机 STS-87 和 STS-107 航班的徽章上，因为这些航班致力于低地球轨道上的微重力研究。

最广为人知的微重力环境可以在国际空间站上找到，它位于海拔约 400 公里的近地轨道上，每天绕地球旋转约 15 次，被认为是自由落体。

自由落体的影响还可以在地球上创造短期微重力环境。 这是通过使用落管、抛物线飞行和随机定位机 (RPM) 来实现的。

静止的微重力环境需要足够远地进入深空，以便通过衰减将重力的影响降低到几乎为零。 这在概念上很简单，但需要行进很远的距离，因此非常不切实际。 例如，要将地球的引力降低一百万倍，就需要距离地球 600 万公里，但要将太阳的引力降低到这个数量，就必须在 37亿公里的距离。 这并非不可能，但迄今为止只有四个星际探测器实现了：（航海者计划的航海者一号和航海者二号，先驱者计划的先驱者十号和十一号。）以光速大约需要三个和 半小时到达这个微重力环境（重力加速度是地球表面加速度的百万分之一的空间区域）。 然而，要将重力降低到地球表面重力的千分之一，只需要距离 200,000 公里。

在距离地球相对较近的地方（小于 3000 公里），重力只会略微降低。 当物体围绕地球等物体运行时，重力仍然将物体吸引向地球，并且物体以几乎 1g 的速度向下加速。 因为物体通常以如此巨大的速度相对于表面横向移动，所以物体不会因为地球的曲率而失去高度。 从绕轨道运行的观察者看来，太空中的其他近距离物体似乎在漂浮，因为所有物体都以相同的速度被拉向地球，但随着地球表面向下方下降而向前移动。 所有这些物体都处于自由落体状态，而不是零重力状态。

比较其中一些位置的重力势能。

当物体处于重力场中而没有其他力作用于其上时，就会发生自由落体。 尽管重力遍及所有空间，但在自由落体中体验零重力是可能的。 也就是说，自由落体中的物体会加速。 在随物体移动的参考系或坐标系中，重力将为零。 这并不意味着力不知何故被关闭或重力消失，只是当在加速参考系中观察时力为零。 从不随物体移动的观察者的角度来看（即在惯性参考系中），重力与往常完全相同。

一个典型的例子是缆绳被切断的电梯轿厢，它以每秒 9.8 米的速度向地球坠落。 在这种情况下，重力大部分但不是全部减弱了； 电梯里的任何人都会体验到没有通常的引力，但是力并不完全为零。 由于重力是指向地球中心的力，两个水平距离的球会被拉向略微不同的方向，并且随着电梯下降而靠得更近。 此外，如果它们在垂直方向上相距一定距离，则下方的重力会比上方的重力更大，因为重力会根据平方反比定律减小。 这两个二阶效应是微重力的例子。

轨道运动是自由落体的一种形式。 由于多种影响，在轨物体并非完全失重：

• 取决于航天器中相对位置的影响：
  • 由于重力随着距离的增加而减小，非零尺寸的物体将受到潮汐力的影响，或者在距离地球最近和最远的物体两端之间产生差异拉力。 （这种效应的一个极端版本是面条化。）在航天器中我