روی زمین شلیک گلوله تحت تاثیر نیروهای آشنا قرار دارد. جاذبه گلوله را به سمت پایین می کشد، هوا سرعت آن را کاهش می دهد و فرد تیرانداز روی زمین ثابت می ایستد. اما بیرون از مرزهای سیاره ما شرایط به کلی تغییر می کند. در فضا نه هوا وجود دارد و نه جاذبه در همان شکل زمینی آن. علاوه بر این، لگد تفنگ مشکل بزرگی است چون هیچ چیزی وجود ندارد که شما را سر جای خود نگه دارد. در واقع با شلیک یک گلوله حتی می توانید خودتان را در جهت مخالف حرکت دهید. البته داستان به همین سادگی نیست و مسائل بیشتری مطرح می شود.
تفاوت های شدید میان زمین و فضا پرسش های زیادی را ایجاد می کند. آیا تفنگ در محیطی بدون هوا کار می کند؟ آیا باروت بدون وجود اکسیژن مشتعل می شود؟ گلوله در غیاب جو چگونه حرکت می کند؟ و تیرانداز چه سرنوشتی خواهد داشت؟ پاسخ این پرسش ها به قوانین فیزیک و اصول بنیادی علم و مهندسی برمی گردد؛ از قوانین حرکت نیوتن گرفته تا طراحی مهمات مدرن.
بالیستیک در فضا متفاوت عمل می کند
برای فهمیدن این که در فضا چه اتفاقی می افتد نیازی به شلیک واقعی نیست، زیرا فیزیک پاسخ ها را در اختیار ما قرار داده است. حتی روسیه در دوران جنگ سرد آزمایش هایی با اسلحه در فضا انجام داد. ما می دانیم که تفنگ کار خواهد کرد چون فشنگ های مدرن کاملا خودکفا هستند. هر فشنگ شامل گلوله، چاشنی و ماده پیشران شیمیایی با اکسید کننده مخصوص خود است. این طراحی باعث می شود تفنگ برای شلیک نیازی به اکسیژن جوی نداشته باشد. بنابراین کشیدن ماشه در فضا هم واکنش شیمیایی را فعال کرده و گلوله را پرتاب می کند.
اما مسیر گلوله پس از شلیک در فضا کاملا متفاوت است. روی زمین، مقاومت هوا به سرعت سرعت گلوله را کم می کند و جاذبه آن را پایین می کشد. در فضا که هیچ مقاومتی وجود ندارد، گلوله بی نهایت در مسیر خود حرکت می کند مگر این که وارد میدان گرانشی سیاره یا جرم آسمانی دیگری شود.
با این حال تنها گلوله نیست که حرکت می کند. تیرانداز نیز در اثر لگد تفنگ دچار جابجایی شدیدی می شود. قانون سوم نیوتن می گوید هر عملی واکنشی برابر و مخالف دارد. بدون وجود زمین یا هوا برای ایجاد مقاومت، فرد در خلاف جهت شلیک به عقب رانده شده و در فضا شناور می شود.
احتمال برخورد گلوله با چیزی در فضا بسیار کم است
اگرچه گلوله در فضا بدون کاهش سرعت حرکت می کند، اما شانس برخورد آن با هر چیز قابل توجهی تقریبا صفر است. مگر این که مستقیما به سمت خورشید، ماه یا یک ماهواره هدف گیری کنید. فضای میان اجرام آسمانی آنقدر وسیع است که دانشمندان برای سنجش فاصله ها واحدی جدید به نام واحد نجومی تعریف کرده اند. گلوله کوچک در برابر این فاصله ها هیچ شانسی برای برخورد ندارد. تنها در مدار نزدیک زمین این احتمال وجود دارد که گلوله به دلیل جاذبه دوباره به سیاره بازگردد. فراتر از مدار زمین، گلوله در مسیری بی پایان به حرکت ادامه می دهد.
گسترش دائمی جهان این سناریو را حتی شدیدتر می کند. کهکشان ها به طور پیوسته از یکدیگر فاصله می گیرند و خود فضا در حال کشیده شدن است. در مقیاس های زمانی بسیار طولانی، اجرام دوردست با سرعتی بیشتر از نور به نظر می رسند که از یکدیگر فاصله می گیرند چه برسد به برخورد یک گلوله کوچک. به عبارت دیگر اگر در فضای بین کهکشانی شلیک کنید، نه تنها گلوله به هدف نمی رسد بلکه هدف نیز ممکن است از آن دورتر شود.
در نتیجه، گلوله تئوریک تا ابد در حرکت باقی می ماند اما احتمال برخورد آن با هر جسمی نزدیک به صفر است. چنین گلوله ای تنها به یک ذره دیگر از ماده تبدیل می شود که بی پایان در دل تاریکی فضا شناور خواهد بود.
