Ich habe einen beliebten Thread über das Delta-V gelesen, das erforderlich ist, um dem Sonnensystem zu entkommen, im Vergleich zu dem Delta-V, das erforderlich ist, um in die Sonne zu stürzen. Ich verstehe: Die Erde selbst hat bereits eine hohe Geschwindigkeit (29,7 km / s), also müssen Sie nur weiter nach vorne drängen, um zu entkommen. Aber Sie müssen die gesamte "Erdgeschwindigkeit" (von 29,7 auf 0 km/s) verlieren, um in die Sonne zu krachen. Wenn Sie beide vergleichen, ist es "billiger", dem Sonnensystem zu entkommen.
Der Teil, den ich nicht verstehe, ist: Warum braucht man eine Geschwindigkeit von 0 km/s, um in die Sonne zu krachen? Würden Sie nicht unweigerlich auf die Sonnenoberfläche absinken, selbst wenn Sie schneller als 0 km/s wären?
Sie müssen nicht wirklich "in gerader Linie fallen" (was tatsächlich 0 km / s erfordern würde), oder doch?
Würde ich nicht unweigerlich zur Sonnenoberfläche spiralen, selbst wenn ich schneller als 0 km / s wäre?
Nein. In angemessenen Zeitskalen hat eine Umlaufbahn eine feste Entfernung der engsten Annäherung, die als "Periapsis" bezeichnet wird. (Diese Zeitskalen verkürzen sich, wenn Sie nahe genug an dem sind, was Sie umkreisen, dass eine Atmosphäre Sie nach unten ziehen kann).
Sie müssen nicht wirklich "in gerader Linie fallen" (was tatsächlich 0 km / s erfordern würde), oder doch?
WAHR. 0 km/s wären nötig, um den Mittelpunkt der Sonne zu treffen. Wir können nach der notwendigen Geschwindigkeit lösen, um Ihre Periapsis unter den Sonnenradius zu senken. Laut Wikipedia dauert das erste Brennen für eine Hohmann-Übertragung ein Delta-V von
Für den Transfer, den wir in Betracht ziehen
Wenn ich das alles in Python stecke, finde ich, dass wir ein Delta-V von -26,9 km/s brauchen, um die Sonnenoberfläche zu streifen. Unter der Annahme, dass Ihre Zahl von 29,7 km/s richtig war, haben wir 90 % unserer sonnenzentrierten Geschwindigkeit verloren, um dies zu tun.
Technisch gesehen müssen Sie relativ zur Sonne nicht genau auf 0 m / s verlangsamen , um damit zu kollidieren. Lassen Sie uns die ungefähre Geschwindigkeit berechnen, die erforderlich ist, um die "Oberfläche" der Sonne zu streifen. Dies ist eine ausgezeichnete Antwort auf die Berechnung von Apoapsis und Periapsis einer Umlaufbahn.
Erstens ist die Erde etwa 150.000.000 km vom Zentrum der Sonne entfernt. Wir wollen ein Perihel von 700.000 km vom Zentrum der Sonne erhalten (Radius der Sonne beträgt etwa 697.000 km, also etwa 3.000 km über der "Oberfläche").
Arbeiten wir also rückwärts. Um die Exzentrizität zu berechnen, verwenden Sie:
Wir können daraus schließen, dass wir etwa 2867 m/s Geschwindigkeit in einer Entfernung von 150 Millionen km benötigen, um eine Periapsis von 700.000 km zu erhalten, die knapp über der Sonnenoberfläche liegt. Das heißt, Sie brauchen a von weil die Erdgeschwindigkeit etwa 29 km/s beträgt. Da 26 km / s von Delta V VIEL sind, gehen die meisten Raumfahrzeuge zu einem der äußeren Planeten (wie Jupiter) und verwenden eine Schwerkraftunterstützung zum Abbremsen. Die Umlaufgeschwindigkeit nimmt mit der Entfernung ab.
Und die Erde würde ihre orbitale Energie verlieren und spiralförmig auf die Sonne aufprallen, aber das würde Milliarden von Jahren dauern. Aufgrund der Atmosphäre und der Aktivität der Sonne brauchen Satelliten viele Jahre, um die Erde zu verlassen. Aber bevor die Erde überhaupt ihre Orbitalenergie verliert, würde sich die Sonne zu einem Roten Riesen ausdehnen und möglicherweise die Erde verschlucken.
Und beachten Sie, dass es billiger (aber langsam !) ist, wenn Sie in die Sonne gehen möchten, sich auf den Weg zu machen . 12,32 km/s bringen Sie ins Unendliche, bei Unendlich wird eine Verbrennung von 0 m/s Ihre Umlaufgeschwindigkeit töten und Sie werden direkt hineinkommen. Natürlich wird dies unendlich lange dauern, aber selbst wenn Sie nur so weit gehen, wie Jupiters Umlaufbahn Sie bedeutet Verwenden Sie weniger Energie, um Ihre Periapsis fallen zu lassen, als wenn Sie es direkt getan hätten.
Der billigste Weg ist, zum Jupiter zu fahren und ihn zu benutzen, um dich zu verlangsamen.
Bereits viele sehr gute Antworten, aber eine einfache Erklärung könnte es wert sein, hinzugefügt zu werden:
Wenn Sie die Sonne treffen wollen, müssen Sie ganz direkt auf die Sonne zusteuern, sonst verpassen Sie sie.
Und im Weltraum bedeutet das Verfehlen der Sonne beim ersten Versuch, dass Sie sie nie treffen werden. Sie haben entweder genug Geschwindigkeit, um das Sonnensystem auf einem parapolischen Kurs zu verlassen, oder Sie landen auf einer elliptischen Umlaufbahn, die die Sonne auf Schritt und Tritt berührt oder verfehlt. Ohne aktiven Schub gibt es im Weltraum keine spiralförmige Flugbahn.
Allerdings gibt Ihnen die Erdumlaufbahn eine seitliche Geschwindigkeit von 29 km/s. Wenn Sie also direkt in die Sonne fliegen wollen, müssen Sie diese Geschwindigkeit kompensieren.
Eine andere Version von @ StarMans Antwort, die nur die produktive † vis-viva-Gleichung verwendet , um die minimale Geschwindigkeit bei 1 AU zu finden, die die Sonne streift:
Wo Ist , Und ist der Radius der Sonne.
Es ist kein Zufall, dass dies auch genau so aussieht wie die Antwort von @ErinAnne ; Es gibt nur so viele Möglichkeiten, Naturschutzgesetze durchzusetzen.
Das Minimum von wird wo sein ist auch 1 AU ( ).
Mit das ergibt 2865 m/s und bestätigt die anderen Antworten.
† https://space.stackexchange.com/search?q=%22vis-viva%22
Würde es nicht zwangsläufig spiralförmig auf die Sonnenoberfläche absinken, selbst wenn es schneller als 0 km/s wäre?
Das könnte passiv passieren, wenn das Objekt bestimmte eigentümliche Eigenschaften entweder durch Design oder durch Zufall hatte.
Ein Objekt, das in der Nähe der Sonne kreist, könnte sich unter bestimmten Umständen langsam in die Sonne hineindrehen, aber selbst für ein Staubkorn würde es sehr lange dauern, viel länger als für ein Sonnensegel.
Sie müssen nicht ganz langsamer werden, aber der Unterschied zwischen dem Absenken Ihrer Periapsis zum Kern der Sonne im Vergleich zu ihrer Oberfläche liegt nicht so sehr im großen Schema der Dinge
Die Sonne ist winzig im Vergleich zu 1 AE, der Entfernung von der Erde zur Sonne. Wenn Sie wirklich den Kern erreichen wollen, sind 0 km/s der richtige Weg. Wenn Sie nur die Sonne treffen wollen (zum Beispiel, wenn Sie aus irgendeinem Grund Atommüll dort deponieren wollen), müssen Sie nur langsamer werden ... viel. Aber nicht exakt auf 0 km/s. Dies setzt natürlich voraus, dass Sie reine Raketen verwenden. Sie könnten mit einer Art Sonnensegel langsamer werden, wenn auch sehr langsam. Es könnte auch eine andere Form geben, die bekannter oder unbekannter ist und die für Sonnenanbeter-Bemühungen effizienter ist.
Ein einfacherer Weg, die Sonne zu treffen als ~0 km/s, ist es, in die äußere Region des Sonnensystems zu gehen, da dies es einfacher macht, langsamer zu werden … und den letzten Tauchgang zu machen.
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