Frage:
Gibt es eine Umlaufbahn, die wie im Film Gravity regelmäßig Schauer verursachen könnte?
Jason Goemaat
2013-12-13 02:50:45 UTC
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[einige Spoiler]

Wenn Sie auf der ISS wären und die Erde ungefähr alle 90 Minuten umkreisen würden, könnten Trümmer so umkreisen, dass sie an Ihnen vorbeiziehen alle 90 Minuten?

Während Neil DeGrass Tyson im Film auf Twitter auf wissenschaftliche Mängel hinwies, lobte er viele Dinge Der Film wurde in Interviews richtig aufgenommen, darunter "Die 90-minütige Umlaufzeit für Objekte in dieser Höhe". Ich denke, ich erinnere mich an ein Interview in einem Podcast, an das ich mich nicht erinnern kann, wo er ausdrücklich gesagt hat, dass er sich auf die Trümmer bezieht, die alle 90 Minuten wiederkehren.

In Wirklichkeit hätten die Trümmer keine in einer anderen Umlaufbahn sein? Wenn die ISS alle 90 Minuten umkreist (92,87 wirklich, aber ich sage 90), befinden sie sich nach 90 Minuten in derselben relativen Position. Die Erde hätte sich in der Zwischenzeit gedreht, damit sie sich nicht über demselben Punkt auf der Erde befinden, sondern sich auf derselben Umlaufbahn um die Erde befinden. Gibt es eine Umlaufbahn, die es denselben Trümmern ermöglicht, alle 90 Minuten dieselbe Stelle in ihrer Umlaufbahn zu überqueren? Wäre es fast dieselbe Umlaufbahn, nur leicht geneigt? Würde das erklären, warum sich die Trümmer auch relativ zur ISS so langsam bewegten?

Hinweis:

Es gibt Probleme Mit den Umlaufbahnen und der Position im Film habe ich meine Frage vereinfacht, um nach der jeweiligen Umlaufbahn der ISS zu fragen.

Könnten Sie bitte eine detaillierte Erklärung beider Umlaufbahnen geben, die Sie für Leute wie mich beschreiben, die den Film nicht gesehen haben?
Sind Sie sicher, dass der Film versucht, dieselben Trümmer in der Umlaufbahn darzustellen, die die Umlaufbahn der Raumstation kreuzen, die Protagonisten besetzen oder sich in ihrer Nähe befinden? Ich hatte den Eindruck, dass der Film versucht, das [Kessler-Syndrom] (https://en.wikipedia.org/wiki/Kessler_syndrome) darzustellen, und die zweite Welle der ankommenden Trümmer könnte etwas anderes als die erste sein. Aber technisch gesehen ist das, was Sie fragen, möglich, wenn die fraglichen Trümmer irgendwie zu Ihren eigenen rückläufig waren und Ihre alle n Minuten an verschiedenen Stellen auf der Erde kreuzen. Es ist einfach nicht machbar, da die meisten eine progressive Umlaufbahn wie Ihre hätten.
Ich denke, meine Erklärung ist zu kompliziert und ignoriert offensichtliche Fehler in der Position im Film. Im Film stellt der Astronaut einen Timer ein, da die Trümmer in 90 Minuten zurück sein werden. Die einzige Erklärung ist, dass sie selbst in 90 Minuten eine Umlaufbahn schaffen würden. Dies geschieht vor dem Umzug in die ISS und nicht vor dem Umzug in die chinesische Station. Meine Frage ist, wenn Sie sich im Orbit der ISS befinden würden, ob sich möglicherweise Trümmer in der Umlaufbahn befinden, die alle 90 Minuten auf die ISS treffen würden.
Nun ja, technisch, aber in der Realität unrealistisch. Da die Umlaufzeit der ISS ungefähr 90 Minuten beträgt, würde dies bedeuten, dass sich die Trümmer entweder in einer leicht elliptischen äquatorialen Umlaufbahn und um sie herum befinden müssten, damit die ISS sie bei jedem neuen Durchgang über den Äquator schneidet, oder in einer leicht geneigten Rückentwicklung kreisförmige polare Umlaufbahn, damit die ISS sie alle etwas weniger als 90 Minuten über mehr oder weniger dasselbe Datum schneidet. Dies ist jedoch so unrealistisch wie es nur geht, und ein Astronaut während der EVA (oder sonst jemand) hätte keine Möglichkeit, auf Umlaufbahnen kettenreaktierender Trümmer oder die nächste Schnittzeit zu schließen.
Zwei antworten:
#1
+5
Rody Oldenhuis
2013-12-13 23:07:45 UTC
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Wenn ich Sie richtig verstehe (und den Film nicht gesehen habe ^ _ ^), möchten Sie wissen, ob es möglich ist, dass zwei verschiedene Objekte im Orbit periodisch nahe beieinander liegen, mit ungefähr demselben Zeitraum wie eine der Umlaufzeiten des Objekts.

Ja, das ist möglich, aber nicht wahrscheinlich.

  • Wenn sich die Objekte in derselben Umlaufbahn befinden, befinden sie sich natürlich immer in der Nähe einander
  • Wenn sie sich in leicht unterschiedlichen Umlaufbahnen befinden, scheint sich eines der Objekte in regelmäßigen oder unregelmäßigen Mustern um das andere Objekt zu bewegen, abhängig von den Umlaufbahnspezifikationen
  • Wenn sie sich in völlig unterschiedlichen Umlaufbahnen befinden, sind die erforderlichen Bedingungen

    1. die Umlaufzeit beider ist gleich
    2. sie haben höchstens 1 Punkt gemeinsam (oder zumindest sehr nahe beieinander)
    3. Die Phasenlage beider Objekte ist so, dass sich die Objekte gleichzeitig im Nahannäherungsbereich befinden.
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In der gewöhnlichen Kepler-Himmelsmechanik mit zwei Körpern ist die Semi-Major-Achse einer Umlaufbahn das einzige Umlaufbahnelement, das die Umlaufzeit bestimmt. Daher kann eine Umlaufbahn kreisförmig und die andere elliptisch sein und auf alle möglichen Arten geneigt sein, aber solange die Halb-Hauptachse von beiden gleich ist, haben sie die gleiche Periode.

Dieses ganze Szenario ist jedoch für jeden realen Himmelskörper völlig instabil. Die (relativ kleine) Asphärizität der Erde sowie die Anwesenheit des Mondes führen beispielsweise dazu, dass alle Umlaufbahnen um sie herum auf die eine oder andere Weise driften. Wenn Sie zwei Objekte in Umlaufbahnen bringen, wie Sie sie beschreiben, werden sie sich wahrscheinlich nicht sehr oft treffen, bevor sie sich jahrhundertelang nie wieder sehen.

#2
+1
Envite
2013-12-13 05:14:14 UTC
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Es gibt Umlaufbahnen mit einer Dauer von 90 Minuten. Der schwierige Punkt ist, dass wenn Sie sich nicht in diesen Umlaufbahnen befinden, die Trümmer Sie nicht treffen und wenn Sie es sind, Sie die gleiche Geschwindigkeit haben, so dass sie Sie nicht treffen, sondern um Sie herum schweben.



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