Hvad sker der, hvis man affyrer en pistol i rummet?
23 februar 2023
Nu er det jo ikke enhver forundt at komme på rumrejse, og hvis man endelig fik mulighed for at komme en tur ud i rummet, ville man nok ikke medbringe skydevåben.
Men derfor kan man jo alligevel godt lege med tanken om at skyde til måls efter asteroider, når man nu alligevel er på rumvandring derude.
Vores læser Sebastian Kronholm har i hvert fald gjort sig sådan nogle overvejelser. Han vil gerne vide, hvad der egentlig sker, når man affyrer en pistol eller et gevær ude i rummet.
Det ved Martin Niss, der er lektor i fysik på Roskilde Universitet. Han havde travlt med at forberede sig til ankomsten af de nye hold studerende her efter sommerferien, da vi fik fat i ham, men han tog sig alligevel tid til at snakke med os om skydevåben i rummet.
Spørg Videnskaben - nu med video!
Spørg Videnskaben er Videnskab.dk's populære brevkasse.
Og som noget nyt besvarer vi også spørgsmål i form af korte Spørg Videnskaben-videoer.
Du kan stille et spørgsmål til forskerne om alt fra prutter og sure tæer til nanorobotter og livets oprindelse.
Du kan spørge om alt - men vi elsker især de lidt skøre spørgsmål, der er opstået på baggrund af en nysgerrig undren.
Vi vælger de bedste spørgsmål og kvitterer med en Videnskab.dk-T-shirt.
Send dit spørgsmål til: sv@videnskab.dk
Ilten er indbygget i patronerne
Først skal vi lige have afklaret, om det overhovedet er muligt at affyre et skydevåben i det lufttomme rum, hvor der ikke er noget ilt. En forbrænding kræver ilt, så patronens krudt kan kun brænde, hvis der er ilt tilstede.
»Hvis en pistol skal fungere i rummet, skal man selv medbringe den nødvendige ilt,« forklarer Martin Niss.
»Men moderne ammunition har ilten indbygget, så man kan sagtens affyre et skydevåben i rummet.«
»På samme måde virker en rumraket også ude i det tomme rum, fordi den nødvendige ilt er med på turen.«
Astronauten ryger bagud
Men hvad sker der så, når man trykker på aftrækkeren?
»Rekylen er den samme som på Jorden. Man ryger bagud, når kuglen farer fremad. Ved affyringen får kuglen en impuls fremad. Impuls er en form for bevægelsesmængde - massen gange med objektets hastighed. Og impulsen skal være bevaret, så astronauten kommer til at bevæge sig i den modsatte retning af kuglen,« fortæller Martin Niss.
Hvis astronauten vejer 100 kg med sin rumdragt, og han affyrer en riffel, der skyder et 10 gram tungt projektil ud med en hastighed på 1.000 meter i sekundet, så vil den modsatrettede kraft fra affyringen resultere i, at han bevæger sig bagud med en hastighed på 0,1 meter per sekund. (Illustration: Mette Friis-Mikkelsen)
»Man kan også forklare det ved, at der virker en kraft på kuglen, når krudtet antændes. Newtons tredje lov fortæller os, at der vil være en lige så stor, modsatrettet kraft. Så pistolen påvirkes af en kraft bagud, og den kraft forplanter sig til personen, der holder skydevåbenet.
Ingen lyd i rummet
Når en pistol affyres i rummet, kan man ikke høre skuddet. Lyd kan nemlig kun udbrede sig gennem et medium som for eksempel luft.
Lyden kan ikke trænge igennem vakuum, så i rummet er der helt stille. Så når Dødsstjernen eksploderer med et ordentligt brag i Star Wars, er det altså ikke særlig realistisk.
Intet stopper kuglen
Hernede på Jorden, hvor vi har fast grund under fødderne, kan vi stå imod rekylen. Hvis man står rigtigt, vil rekylen forplante sig ned gennem kroppen og ender i underlaget, man står på. I det tomme rummet er det anderledes, for her er der ikke noget, der kan opsuge kraften og stoppe astronauten.
Astronautens hastighed kan beskrives ved kuglens masse divideret med astronautens masse gange med kuglens hastighed. (Se billede ovenfor)
»Astronauten vil blive ved med at bevæge sig bagud. Og i princippet vil kuglen også fortsætte derudaf for evigt - indtil den rammer et eller andet,« siger Martin Niss.
Skyd dig selv i ryggen
På Jorden påvirkes kuglens bane af tyngdekraften og af luftmodstanden, så den vil blive bremset og bevæge sig mod jordoverfladen. I rummet vil kuglen blot fortsætte ligeud, så længe den ikke påvirkes af nogen kraft.
Men hvad så på en klode, hvor kuglen godt nok påvirkes af tyngdekraften, men ikke bremses af luftmodstand? Kan man komme til at ramme sig selv i nakken, hvis man affyrer en riffel vandret på Månen, der ikke har nogen atmosfære af betydning?
»Ja, det kan man i princippet,« siger Martin Niss.
»Kuglen vil være i frit fald mod Månen, men hvis den har den helt rigtige hastighed, vil dens fald svare til Månens krumning, så den fortsætter i samme højde hele vejen rundt. Og så kan man komme til at skyde sig selv i ryggen, hvis man er uheldig,« fortæller han.
Pistol rejser med til rumstationen
Når en russisk Soyuz-rumkapsel tager turen til den internationale rumstation ISS og tilbage igen, ligger der en pistol i bagagen.
Den er nemlig en del af overlevelsesudstyret, der kan tages i brug, hvis noget går galt på vejen ned. En Soyuz-rumkapsel lander på landjorden, typisk i et øde ørkenområde i Kazakhstan.
Hvis kapslen af en eller anden grund kommer ud af kurs, og astronauterne ikke bliver fundet lige med det samme, så kan pistolen bruges i forsvaret mod vilde dyr eller til jagt.
Nu er Månen jo ikke en perfekt kugle, så mon ikke projektilet standses af et bjerg eller i hvert fald afbøjes af det varierende tyngdefelt undervejs rundt.
Alligevel kan vi vel nok konkludere, at man også skal passe på med skydevåben, når man har forladt Jorden. Faren for at møde et rumuhyre, der skal nedlægges, er alligevel ret begrænset.
Og med den forklaring vil vi her på redaktionen sige en stor tak til Martin Niss for de gode svar. Og samtidig sender vi et tak og en T-shirt til Sebastian Kronholm for hans gode spørgsmål.
Hvis du selv skulle undre dig over insekternes opførsel, hvalernes sang, meningen med livet eller noget helt andet, så send os dit spørgsmål på e-mailadressen redaktion@videnskab.dk.
Artiklen er oprindeligt fra 22. august 2013, men er genpubliceret 10. december 2020 i anledning af udgivelsen af den nye video, der ligger i toppen af artiklen.
