Kysymys:
Miksi keinotekoiset satelliitit tarvitsevat kiertoradan korjausta, mutta luonnolliset eivät?
Emilio M Bumachar
2015-03-08 23:10:28 UTC
view on stackexchange narkive permalink

Huolimatta siitä, kuinka paljon hienosäätät satelliitin kiertorataa eteenpäin, se vaatii säännöllisiä säätöjä. Se tehdään yleensä pienillä rakettipurskeilla. Järjestelmä ja sen polttoaine maksavat rahaa ja painoa, ja kun polttoaine loppuu, satelliitin elämä on lähellä loppuaan.

Katso Voiko keinotekoinen satelliitti pysyä kiertoradalla ikuisesti?.

Sitä vastoin Kuu on ollut ikuisesti, ilman muutoksia. Se on etenemässä maasta noin 4 cm vuodessa, mikä on vähäistä vuosikymmenien ajan käytännöllisimmissä tarkoituksissa. Katso http://fi.wikipedia.org/wiki/kuukausi.

Kysymykseni on, miksi kiertoradan vakaus näyttää olevan epäjohdonmukainen keinotekoisten ja luonnollisten satelliittien välillä? Onko se vain Kuun paljon suuremman massan vaikutus vai onko jotain muuta meneillään? Jos se on vain massa, entä Saturnuksen renkaat, jotka koostuvat lukemattomista pienistä kivistä, jotka ovat myös olleet ikuisesti?

* "Sitä vastoin Kuu on ollut olemassa ikuisesti." * Ei, ei ole. 'Vain' pari miljardia vuotta. Iso ero. * ".. ilman säätöjä." * Jälleen väärin. Se vetäytyy vähitellen maasta (samalla hidastaa maata). * ".. Saturnuksen renkaat, jotka koostuvat lukemattomista pienistä kivistä, jotka ovat olleet myös ikuisesti?" * Ja se on hattutemppu. Sormukset voivat ilmestyä, muuttua, kadota satojen tuhansien vuosien aikana.
Saturnuksen renkaat paimentavat myös Saturnuksen kuut.
* "Se on etenemässä maasta noin 4 cm vuodessa, mikä on vähäistä vuosikymmenien kuluessa useimmissa käytännön tarkoituksissa." * Huomaa, että se on (tällä hetkellä) myös paljon kauempana maasta kuin useimmat ihmisen tekemät satelliitit. Mitä lähempänä maapalloa satelliitti tulee, sitä suuremmat muutokset kiertoradalla ovat vuosittain.
@AndrewThompson [Internet] (http://www.psi.edu/epo/moon/moon.html) kertoo minulle, että kuu on ollut kiertoradalla noin 4,5 miljardia vuotta ja Maa on myös noin 4,5 miljardia vuotta vanha. Joten siinä mielessä se on ollut "ikuisesti", tai ainakin niin kauan kuin se olisi voinut olla.
@BlueRaja-DannyPflughoeft No, kun otetaan huomioon, että "Marsin kokoisen iskulaitteen" osuma planeetta, joka osui muodostamaan maapallon ja kuun, ei oikeastaan ​​ollut "maapallo, kuten tunnistaisimme" - kyllä. OTOH: n koko aurinkokunta on ollut olemassa vain tunnetun maailmankaikkeuden iän viimeisen kolmanneksen ajan, joten aurinkokunta itsessään on 'suhteellisen nuori' kosmologisessa asioiden mittakaavassa. Tarkoitan helvettiä, että tähtien piti muodostaa, käydä läpi niiden luonnollinen elinikä & ja mennä supernooviksi ennen kuin * auringon elementit * olivat olemassa! "Ikuisesti" on hyvin, * hyvin * pitkä aika. ;)
Luonnolliset satelliitit ovat edelleen siellä, koska niillä on vakaat kiertoradat, joista suurin osa ei ole tyhjentynyt aurinkokunnan eri kappaleiden painovoimakaivoista miljardien vuosien ajan.
Muistatko, kun aurinkokunta oli kaoottista sotkua kiihtyneiden kiertoradojen kanssa? Pepperidge Farm muistaa.
Mikä saa sinut ajattelemaan, että luonnolliset satelliitit eivät tarvitse kiertoradan korjausta? Ilman huolellisia, pieniä kiertoradakorjauksia, joita muu aurinkokunta tekee jatkuvasti yhdessä, kaikki luonnolliset satelliitit olisivat tänään aivan eri paikoissa, ja mikä sotku se olisi!
Jotkut luonnon satelliitit eivät vaadi kiertoradan korjauksia. Jotkut saavat - mutta koska he eivät saa niitä, niitä ei enää ole satelliitteina.
Luonnolliset satelliitit eivät tarvitse orbitaalikorjauksia - he vain eivät saa niitä. Ne, jotka ovat jäljellä, ovat edelleen siellä, koska pitkän Darwinin prosessin jälkeen kiertorata on osoittautunut riittävän vakaana, että he ovat edelleen siellä. Ne, joilla ei ollut pitkäaikaisia ​​vakaita kiertoratoja, eivät pysyneet siellä. Voitko sanoa "läiskä!"? Tiesin, että voit ...
On myös tosiasia, että keinotekoiset satelliitit liikkuvat keskimäärin paljon enemmän massasuhteen mukaan (suorittavat tehtäviään satelliitteina) kuin luonnolliset (joihin taivaankappaleet vaikuttavat ja vaikuttavat, mutta jotka ovat massiivisia, joten melu ei vaikuta niihin niin voimakkaasti) tilaa, eikä tee keinotekoisia toimintoja, jotka siirtävät merkittävän osan sen massasta).
Seitsemän vastused:
#1
+59
Russell Borogove
2015-03-09 00:04:21 UTC
view on stackexchange narkive permalink

Keinotekoisten satelliittiemme kiertoradan epävakaus johtuu muutamasta perussyystä:

  1. Ilmakehän vetovoima ja aurinkotuulen vaikutukset
  2. Maa ei ole täydellinen yhtenäinen pallo mutta on hieman paakkuinen, mikä tarkoittaa, että sen painovoimakenttä ei ole yhtenäinen
  3. Muut aurinkokunnan massiiviset esineet häiritsevät kiertoratojaan painovoimallaan

Katsotaanpa niitä siis yhtenä yksi.

Ensinnäkin ilmakehän vastusvaikutus on merkittävä matalan maan kiertoradan satelliiteille, mutta kuu on noin 1000 kertaa pidempi kuin LEO, ja ilmakehän suhteellinen vaikutus on pienempi suuremmille kohteille, joten kuu on täysin merkityksetön. Samoin aurinkotuuli vaikuttaa suuriin kohteisiin vähemmän kuin pieniin.

Toiseksi painovoiman epäsäännöllisyydestä tulee vähemmän merkitystä myös etäisyyden kanssa; kuun etäisyydellä maapallon painovoima käyttäytyy hyvin kuin täydellinen "pistemassa".

Kolmanneksi häiriö muista lähteistä on tekijä, mutta planeetoilla ja niiden luonnollisilla satelliiteilla on ollut miljardeja vuosia aikaa asettua paikkoihin, jotka ovat molempia vakaita; planeetat ovat riittävän kaukana toisistaan ​​häiritsemään vain vähän, ja kuut ovat riittävän kaukana ensisijaisuudestaan ​​ja toisistaan ​​hyväksyäkseen pienen häiriön tähtitieteellisissä aikatauluissa.

Joten pohjimmiltaan keinotekoiset satelliitit matalalla maapallon kiertoradalla on korjattava, koska ne ovat helposti "heitettävissä" ja niillä on niin vähän virhemarginaalia - jos niiden korkeus pienenee 50 km, he menetetään, kun taas 50 km: n vaihtelulla Kuun kiertoradalla ei olisi merkittävää vaikutusta maapallolla tai Kuulla.

Geosynkronisella kiertoradalla olevat keinotekoiset satelliitit tarvitsevat korjausta, koska haluamme niiden olevan hyvin spesifisillä kiertoradoilla (ts. maapallon tiettyjen sijaintien yläpuolella), mikä taas ei ole huolenaihe luonnon satelliitit - sillä ei ole väliä kenellekään tarkalleen, minne he menevät (lukuun ottamatta planeettojen välisiä tehtävien suunnittelijoita).

Suurin osa tästä koskee myös muita luonnollisia satelliitteja, vaikka Kuumme onkin hieman syrjäisempi - se on paljon suurempi kuin useimmat, ja se on ainoa massiivinen kappale, joka kiertää maapalloa.

Ulkopuolisten planeettojen renkaat muodostavat yksittäiset elimet muuttavat kiertoratojaan jatkuvasti näiden planeettojen kuiden törmäyksen ja häiriöiden vuoksi. Rengasjärjestelmät näyttävät vakiintuneen kuiden sijainnista.

Lisäselvitys, miksi ilmavirta ja aurinkotuuli vaikuttavat vähemmän suuriin kohteisiin: Niiden voima on olennaisesti verrannollinen * alueeseen *, johon ne osuvat (ts. R²), mutta massa (tietyllä tiheydellä) on verrannollinen r3: een, joten kiihtyvyys on ~ 1 / r.
Vaikuttaako resonanssi luonnollisten ja keinotekoisten satelliittien vakauteen?
#2
+42
ReactingToAngularVues
2015-03-09 00:13:24 UTC
view on stackexchange narkive permalink

Tämä on pohjimmiltaan seurausta havainnointivirheestä. Luonnollinen satelliitti kiertää vanhempia vain pitkiä aikoja tarkalleen , koska kiertorata, jolla se on, on vakaa .

Asiasta on selvä totuus, että injektoimme yksinkertaisesti satelliitteja epävakaille kiertoradoille. Jos siirrät luonnolliset satelliitit samoille kiertoradoille, myös ne olisivat epävakaita.

Otetaan esimerkiksi kuu :

Gravitaatiopoikkeamat, jotka vääristävät hieman joidenkin Lunar Orbitersin kiertoratoja, johtivat massapitoisuuksien löytämiseen (kopioitu maskotit), kuun pinnan alapuolella suurten iskuelinten aiheuttamana jonkin aikaa kaukana menneisyydessä. Nämä poikkeamat ovat riittävän merkittäviä, jotta kuun kiertorata muuttuisi merkittävästi useiden päivien aikana.

Lähettäjä Lunar Orbit.

Tämä tarkoittaa, että kuun ympärillä ei ole (tai oikeammin sanottuna hyvin vähän) vakaa kiertorataa sen paakkuisen painovoimakentän vuoksi. Miksi emme näe kuun ympäri kiertäviä luonnollisia satelliitteja? Koska he olisivat hajonneet, koska kiertorata on epävakaa!

Toinen esimerkki, asteroidi 3753 Cruithne .

3753 Cruithne on Atenin asteroidi, joka kiertää auringon ympäri 1: 1 kiertoradan resonanssi maan kanssa, mikä tekee siitä orbitaalisen kohteen. Se on pieni planeetta auringon kiertoradalla, joka kiertää maapallon suhteen pavunmuotoisella kiertoradalla, joka lopulta kuvaa tehokkaasti hevosenkengän ja joka voi siirtyä melkein satelliitin kiertoradalle.

Myös sen kiertorata on epävakaa. Miljoonien vuosien aikataulussa se siirtyy myös nykyisestä järjestelystään:

Monien vuosien jälkeen maapallo on jäänyt niin kauas taakse, että Cruithne sitten todella "kiinni" maapallolla "takaa". Kun se lopulta saavuttaa, Cruithne tekee sarjan vuosittaisia ​​läheisiä lähestymistapoja maapallolle ja vaihtaa gravitaation avulla kiertoradan energiaa maan kanssa; tämä muuttaa Cruithnen kiertorataa hieman yli puolella miljoonalla kilometrillä - kun taas maapallon kiertorata muuttuu noin 1,3 senttimetrillä (0,51 tuumalla) - niin että sen kierrosaika Auringon ympärillä muuttuu sitten hieman yli vuodeksi.

Mutta on jopa luonnollisia esimerkkejä epävakaista kiertoradoista ihmisen aikatauluissa. Katso 2006 RH 120

2006 RH120 on pieni lähellä maapalloa oleva asteroidi, jonka halkaisija on noin 2-3 metriä, joka kiertää tavallisesti aurinkoa, mutta lähestyy maapallon ja kuun järjestelmää noin 20 vuoden välein, jolloin se voi väliaikaisesti päästä maapallon kiertoradalle väliaikaisen satelliittikaappauksen (TSC) avulla. Viimeksi se oli maapallon kiertoradalla syyskuusta 2006 kesäkuuhun 2007.

Mutta voimme myös pistää keinotekoisia satelliitteja vakaille kiertoradoille. Nyt kun Dawn kiertää Ceresiä, se pysyy siellä satoja vuosia. Voisit helposti pitää sitä vakaana ihmisen aikataulussa.

Yhteenvetona voidaan todeta, että kiertoradat eivät välitä, ovatko kehot keinotekoisia vai luonnollisia. Löydät todennäköisesti luonnollisia satelliitteja vain vakailta kiertoradoilta, koska kiertoradojen kaoottisuus tapahtuu geologisissa aikatauluissa.


† Fyysisestä näkökulmasta mikään kiertorata ei ole koskaan vakaa. Vuorovesi- ja gravitaatiovaikutukset tarkoittavat sitä, että suurin osa kiertoradoista, joita pidämme vakaina, ihmisen aikataulussa ovat epävakaita geologisissa aikatauluissa. Lisäksi painovoimasäteily johtaa kiertoradan hajoamiseen maailmankaikkeuden mittakaavaa pidemmällä aikavälillä. Kaikki kiertoradat ovat vain ihmisen arvio epävakaasta, kaoottisesta järjestelmästä.

Se on tarkemmin esimerkki osoitteesta https://en.wikipedia.org/wiki/Survivorship_bias
Joo tuli tänne etsimään vastausta, joka viittasi perhe-elämän puolueellisuuteen. Kaikki esineet, jotka eivät olleet vakailla kiertoradoilla, poistettiin varhaisessa aurinkokunnassa miljardeja vuosia sitten. Havaitsemme vain vakaita esineitä, koska sen on oltava sellainen.
#3
+13
Rikki-Tikki-Tavi
2015-03-09 00:12:12 UTC
view on stackexchange narkive permalink

Yleisin vastaus on tämä: Aurinkokunta on 4,6 miljardia vuotta vanha, kaikki mitä tapahtuu "nopeasti" on tapahtunut hyvin kauan sitten. Esimerkiksi ajatellaan, että varhaisessa aurinkokunnassa Neptunuksen ja Uraanin kiertoradat vaihtelivat, Neptunuksen ollessa kauempana kuin Uranus, mutta Jupiterin ja Saturnuksen lempeä vetäminen työnsi ne lopulta nykyiseen kiertoradat.

Annan paljon tietoa siitä, kuinka lähellä heidän on pitänyt päästä törmäykseen yhdessä vaiheessa.

Kuten Andrew Thompson huomautti, ihmisen tekemät esineet ovat kiertoradoilla, joilla ei ole luonnollista runko todennäköisesti johtuu suurista kiertoradan häiriöistä alemmilla kiertoradoilla. Laitamme heidät sinne, koska silloin käytämme niistä eniten hyötyä.

Maanvalvontasatelliitin on oltava mahdollisimman lähellä maata ottaakseen käyttökelpoisia kuvia. Emme voi laittaa sitä muualle, vain siksi, että se pysyisi loputtomana.

Luonto ei välitä myöskään tietystä kiertoradan järjestelystä, kun taas esimerkiksi TV-satelliitit toimivat vain kapeasti määritellyllä tavalla geostationaarinen kiertorata. Joten meidän on varmistettava, että he pysyvät siellä. Esineen asettaminen mille tahansa kiertoradalle ei ole yhtä vaikeaa kuin asettaminen tietylle kiertoradalle ja varmista, että se pysyy siellä. On käyttämättömiä ihmisen tekemiä esineitä, kuten vanhoja koettimia ja Apollo-yläasteita, jotka ajautuvat aurinkokunnan ympärille, jotka saattavat lentää miljardeja vuosia.

Antiloginen lähetti vastauksensa pian tämän jälkeen ja käsittelee yksityiskohtaisesti ensimmäistä huomautustani, mutta en poista vastausta, koska mielestäni olen tehnyt muita seikkoja, joista voi olla hyötyä lukijalle.
#4
+8
bempey
2015-03-10 00:13:26 UTC
view on stackexchange narkive permalink

Lyhyt vastaus on, että he EIVÄT tarvitse korjausta pysyäkseen kiertoradalla. Mutta kuten Russell, Rikki, Ross ja muut huomauttivat, he tarvitsevat korjauksen "kiinteän geosynkronisen kiertoradan" "paikallaan" olevaan osaan, koska heidän on pysyttävä siellä, missä maanpäälliset astiamme osoittavat. Jos ne korjaavat pienet virheet, ne tarvitsevat vain pieniä määriä energiaa (polttoainetta). Jos niiden annetaan ajautua, korjaus vie enemmän polttoainetta, mahdollisesti kiihtyvyyden päästäksesi takaisin oikeaan paikkaan, ja hidastuksen pysyäkseen siellä eikä ampumasta liikaa. Tästä syystä tarvitaan pieniä, mutta usein korjauksia geostacionaarisille satelliiteille.

Tämä on mielestäni paras vastaus. Ketä välittää, mitä kiertorataa Kuu on ympäri maapalloa? Viestintäsatelliitin on kuitenkin oltava tunnetussa paikassa.
#5
+6
Christos Hayward
2015-03-10 01:03:33 UTC
view on stackexchange narkive permalink

Tässä on jonkin verran darwinilaista vivahteita, vaikka tämä ei olekaan biologian kysymys. Jos jokin on "selviytynyt" mahdollisesti miljardien vuosien vakaasta kiertoradasta, se ei ole yksi monista asioista, jotka joko putosivat maahan tai menivät pois. Jos kysymys on "Miksi keinotekoiset ja luonnolliset satelliitit pysyvät kiertoradalla", vastaus on, että keinotekoiset satelliitit pysyvät liikkeessä, koska niitä "tuetaan" hyvin vähän, ja olemassa olevat luonnolliset satelliitit ovat pieni vähemmistö satelliiteista, jotka ovat pysyneet pysyvästi kiertoradoilla (toisin kuin hiljainen enemmistö eli kuollut, kokoelma mittaamattomasti enemmän hiukkasia, jotka ovat joko pudonneet maahan tai paenneet maan kiertoradalta).

Löysin juuri vastauksesi, pidän siitä paljon. [Survivors bias] (https://fi.wikipedia.org/wiki/Survivorship_bias) pääsi äskettäin [XKCD] -palveluun (https://xkcd.com/1827/), mutta se on tärkeä käsite aurinkokunnan dynamiikassa ja evoluutiossa .
#6
+1
Ross Millikan
2015-03-09 20:18:08 UTC
view on stackexchange narkive permalink

Tärkeää on, että keinotekoisilla satelliiteilla on toiminto, joka usein edellyttää satelliitin olevan tietyllä kiertoradalla. Sen pitäminen kyseisellä kiertoradalla vaatii korjausta. Monien keinotekoisten satelliittien asemanhoito lopetetaan, kun ne epäonnistuvat, polttoaine loppuu tai ne eivät ole enää hyödyllisiä. Jos ne ovat riittävän korkeita, ne pysyvät kiertoradalla hienosti, mutta eivät mitään erityistä.

#7
-4
AleX_
2015-03-10 00:44:26 UTC
view on stackexchange narkive permalink

Russell on antanut erittäin hyvän vastauksen kiertoradan häiriöiden lähteisiin, mutta olen Rikin kanssa tässä!

Tärkein syy siihen, että "taivaankappaleet" eivät tarvitse kiertoradan korjausta, on, että emme on keinoja korjata kiertoratansa!

Kuu on ollut ympäri maailmaa pitkään ja on siellä jonkin aikaa!

Tiedän, että tämä ei ole etsimäsi tieteellinen vastaus tai tämä vastaus voi jopa saada joitain negatiivisia kohtia, mutta uskokaa minua, jos pystyisimme siirtämään Jupiterin kuita tai jopa kuuamme, olisimme löytäneet tieteellisen tarpeen tehdä niin!

Tervetuloa sivustolle. Huomaa, että kysymys ei ollut siitä, onko meillä jonkin verran mahdollisuutta säätää luonnollisten kehojen reittejä, vaan siitä, miksi luonnolliset elimet näyttävät säilyttävän kiertoratansa loputtomiin ilman kiertoradan korjauksia (mikä ei ole totta). Moonin kiertoradan parametrit ovat muuttuneet jatkuvasti ja muuttuvat edelleen, koska niitä ei ole korjattu, toisin kuin avaruusalusten parametrit.
Luulen myös, että vääristät kantaani tässä asiassa.


Tämä Q & A käännettiin automaattisesti englanniksi.Alkuperäinen sisältö on saatavilla stackexchange-palvelussa, jota kiitämme cc by-sa 3.0-lisenssistä, jolla sitä jaetaan.
Loading...