[mike78]

#astronomia #fizyka #astrofizyka #kosmos #orbita

Dzień dobry, astromirki!

Mam dla was zagwozdkę nie lada.

Ale najpierw ustalmy dwa fakty odnośnie lotów orbitalnych.

Fakt pierwszy: Prędkość nie napędzanego aktualnie orbitera (satelity), ściśle zależy od jego wysokości nad planetą. Czyli innymi słowy - prędkość orbitowania zależy od orbity.
Ale jaka jest ta zależność? Otóż im wyższa orbita - tym mniejsza prędkość satelity. Przykładowo - na wysokiej, geostacjonarnej orbicie, satelita orbituje z o wiele mniejszą prędkością niż stacja kosmiczna ISS znajdująca się na stosunkowo niskiej orbicie (LEO). Konkretne wartości w tym przypadku to około 400 km dla ISS oraz około 35 tys km dla orbity stacjonarnej. Aby utrzymać swoją orbitę satelita geostacjonarny musi mieć nadaną prędkość około 3 km/s, zaś ISS czy inny satelita bliski Ziemi porusza się z prędkościami rzędu 7-8 km/s. Spoko. Jeszcze raz zatem - wyżej=wolniej.

Fakt drugi: Aby zmienić orbitę na wyższą, jak wiadomo, należy przyspieszyć. Z kolei aby np. zdeorbitować satelitę, należałoby wyhamować.

Tyle faktów.

Jak już pewnie niektórzy, co bystrzejsi zauważyli, FAKT 1 oraz FAKT 2 trochę się ze sobą kłócą. I na tym polega cała zagadka - jak to jest, że muszę przyspieszyć, aby znaleźć się wyżej, ale muszę poruszać się wolniej, aby pozostać na wyższej orbicie?

Spośród osób, które odnajdą prawidłowe rozwiązanie tego paradoksu zostanie rozlosowany darmowy splendor i chwała po czas trwania serwerów wykopu.

[b.....l]

@mike78: mowimy o dwoch roznych predkosciach

[g.....o]

@mike78: Coś tu jest mało logicznego? Żeby pokonać grawitację potrzebna jest siła skierowana przeciwnie, więc dodajemy gazu, żeby wskoczyć na wyższą orbitę - grawitacja słabnie i ostatecznie wyhamowujemy do prędkości mniejszej niż ta na niższej orbicie?

[Gorion103]

@mike78: Bo nadal jesteśmy niżej.

[mike78]

dodajemy gazu, żeby wskoczyć na wyższą orbitę - grawitacja słabnie i ostatecznie wyhamowujemy do prędkości mniejszej niż ta na niższej orbicie?

@gomello: Co to znaczy "grawitacja słabnie i wyhamowujemy"? Nie ma takiego numeru.

[M.....r]

@mike78: Zagraj w Kerbal Space Program - ta gra odpowiada na takie pytania.

Jeśli masz orbitę kołową i przyspieszysz w danym punkcie to nie przechodzisz na nową, wyższą orbitę kołową, tylko rozciągasz orbitę po przeciwnej stronie w stosunku do punktu w którym się znajdujesz. W rezultacie jesteś na orbicie w której twoja prędkość i wysokość oscylują. W puncie w którym przyspieszyłeś masz prędkość maksymalną (tą którą osiągnąłeś w trakcie przyspieszania) ,

[mike78]

Bo nadal jesteśmy niżej.

@Gorion103: Niestety twoja wypowiedź jest zbyt uboga. Musisz się bardziej postarać, bo naprawdę, nie wiadomo o co ci chodzi.

[mike78]

@McGravier: Brawo, dość szybko padła prawidłowa odpowiedź. Tylko zabrakło w niej kilku szczegółów. Ta pośrednia orbita, na którą wchodzisz po pierwszym przyspieszeniu jest orbitą eliptyczną. Natomiast cały manewr zmiany orbity (na wyższą lub też niższą) nosi nazwę MANEWR TRANSFEROWY HOHMANNA. I tak - należy przyspieszyć dwukrotnie, aby w rezultacie być wyżej i mieć niższą prędkość. Paradoks polega na eliptyczności orbity transferowej, na której to prędkość ulega zmianie. Konkretnie

[Gorion103]

@mike78: Będąc na wyższej orbicie o zerowej ekscentryczności pokonujemy większy dystans w przestrzeni na obrót niż o niższej orbicie.

Tj. pokonując sekundę kątową na wyższej orbicie pokonujemy większy dystans w przestrzeni, względem niższej orbity.

[g.....o]

@mike78: miałem na myśli wielkość siły przyciągania grawitacyjnego

[Detharon]

@mike78: kurde, nie zdążyłem, bo rysowałem profesjonalny obrazek.

Na czarno zaznaczyłem statek, który przyspiesza zgodnie ze swoim wektorem ruchu (czyli mówiąc kolokwialnie "do przodu"), co powoduje wzrost jego prędkości i rozciągnięcie orbity. Cały czas działa na niego przyciągnie ziemskie i pewnym momencie, zaznaczonym jako różowy krzyżyk, statek zawróci. W tym momencie należy przyspieszyć drugi raz. Chyba, że przyspieszy do tak zwanej prędkości ucieczki, wtedy, jak sama nazwa wskazuje, ucieknie w przestrzeń

[mike78]

@Detharon: Niestety, splendor przypadł już @McGravier, ale chwała po wsze czasy wykopu jak najbardziej się należy, tym bardzie, że rysunek jest w pytę.

[mike78]

@jucio: No kłania się i drugie prawo Keplera i parę innych praw fizyki, ale wiesz, nie tak wprost - wmordę. Tu trzeba chwilę pomyśleć, aby to poskładać do kupy. I przyznaj - nie jest to tak do końca intuicyjne. Stąd użycie przeze mnie słówka "paradoks".

[g.....o]

@mike78: Na wyższej orbicie mamy mniejszą siłę przyciągania więc potrzeba też mniejszej siły skierowanej przeciwnie w celu wytworzenia równowagi...więc wyhamowujemy.

[mike78]

zagraj w kerbale. Wtedy to jest intuicyjne i nie takie paradoksalne :)

@jucio: Dzięki, dzięki, może zagram, tym bardziej, że już nie pierwszy raz jestem zachęcany. To było tu na Wykopie, rok temu, zresztą, polecam całą dyskusję, bo jest ciekawa.

[M.....r]

@mike78:

MANEWR TRANSFEROWY HOHMANNA

Dzięki za przypomnienie, grając w KSP uczysz się masy praktyki, ale bardzo niewiele teorii :D

[mike78]

@McGravier: De nada, amigo, de nada.

[cation]

@mike78: