Ist es möglich, die Kraft zu erreichen, die erforderlich ist, um eine Rakete anzutreiben, damit sie von der Erde entkommen kann?

Hinweis: Jede in dieser Frage erwähnte Geschwindigkeit ist die Geschwindigkeit relativ zur Erde.

Warnung: Basieren Sie Ihre Antworten auf formalen Beweisen und Fakten, Mondbilder sind keine wirkliche Wissenschaft ...


Laut dieser Buchseite in Astronomy: A Physical Perspective von Marc Leslie Kutner:

Für ein Objekt, das sich auf einer Kreisbahn um einen Planeten bewegt, muss die Gravitationskraft die Beschleunigung für die Kreisbewegung liefern. Wenn wir dies lösen, um die Umlaufgeschwindigkeit zu erhalten, erhalten wir 28,000 km/h.

Das bedeutet, dass wir diese Geschwindigkeit brauchen, um der Erde zu entkommen , wenn wir der Erdumlaufbahn folgen .

Eine andere Möglichkeit besteht darin, eine Rakete direkt nach oben zu schicken, wie in dieser Antwort gezeigt :

Um die Erde zu verlassen, müssen Sie NICHT mit dieser Geschwindigkeit von 28.000 km/h fahren. Du musst einfach so schnell sein, wenn du diese Höhe erreichst. Mit genügend Zeit kann etwas, das sich mit 1 mph bewegt, die Erde oder das Sonnensystem verlassen. Es braucht genug Kraft, damit seine aktuelle Geschwindigkeit die Umlaufgeschwindigkeit seiner aktuellen Höhe übersteigt, wenn es aufhört zu stoßen.

Dies hilft zu erklären, warum Raketen fast immer nach Osten gestartet werden – aufgrund der Erddrehung haben sie einen Vorsprung auf ihre Umlaufgeschwindigkeit. Am Äquator erhalten Sie einen kostenlosen Schub von fast 1000 Meilen/Stunde (weniger, wenn Sie vom Äquator weg reisen).

Ist es also möglich, die Kraft zu erreichen, die erforderlich ist, um eine Rakete anzutreiben, damit sie der Erde entkommen kann?

Für die orbitale Fluchtmethode: Wikipedia erwähnt eine Geschwindigkeit,27,870 km/h die ausreicht, wenn Sie mathematische Fehler einrechnen. Wenn ich mich jedoch nicht irre, denke ich, dass solche Geschwindigkeiten nur von der NASA erreicht wurden. Gibt es andere Unternehmen, die diese Geschwindigkeit erreicht haben? Und wie werden solche Geschwindigkeiten gemessen?

Jemand versucht mich davon zu überzeugen, dass die Höchstgeschwindigkeit, die jemals erreicht wurde,3,529.6 km/h von der Lockheed SR-71 Blackbird stammte und es daher keine Weltraumforschung gibt, weil noch nie jemand dort gewesen ist. Wie kann ich ihm das Gegenteil beweisen?

Gibt es formale Beweise oder Fakten, die nicht nur von der NASA unterstützt werden?

Bitte verwenden Sie die Kommentare nur, um die Frage zu diskutieren und wie sie verbessert werden kann. Nicht für Diskussionen oder halbe Antworten.

Antworten (5)

Bitte stützen Sie Ihre Antworten auf formale Beweise und Fakten

Ich bin mir nicht sicher, welche Art von Beweis oder Tatsache Sie akzeptieren werden, aber ich werde einen weiteren zu den Tatsachen hinzufügen, die bereits von den anderen Postern gegeben wurden.

Die Internationale Raumstation (ISS) ist vom Boden aus gut sichtbar . Wenn es in einer klaren Nacht über Ihnen steht, können Sie es abseits der hellsten Stadtlichter deutlich sehen, wenn es über den Himmel streicht. Der wichtige Punkt ist, dass es außer einem Satelliten nichts gibt, das diese Art von Bewegung über den Himmel haben könnte.

Die einzigen natürlichen Objekte am Himmel sind Sterne (und Galaxien), Planeten und Meteoriten. Sterne bewegen sich in 24 Stunden (der Rotationsperiode der Erde). Planeten bewegen sich fast genauso schnell wie Sterne – mit bloßem Auge dauert es Tage, bis man sieht, wie sie sich relativ zu den Sternen bewegen. Meteoriten hingegen brauchen nur Sekunden, um über den Himmel zu fegen, und sie fliegen selten von Horizont zu Horizont; sie verbrennen normalerweise schnell. Satelliten hingegen bewegen sich majestätisch in gleichmäßigem Tempo über den Himmel. Satelliten in niedrigen Umlaufbahnen (wie die ISS) brauchen ein paar Minuten, um von Horizont zu Horizont zu kreuzen.

Wenn Sie jederzeit wissen möchten, wo sich die ISS befindet, gibt es Websites , die es Ihnen sagen. Es gibt auch Websites, die angeben, wann Sie es von Ihrem Standort aus sehen können, wie z . B. diese . Geben Sie Ihren Standort auf der Website ein und Sie sehen in den nächsten Wochen passende Zeiten. Es sagt Ihnen sogar, in welche Richtung Sie schauen müssen.

Ich weiß, dass dies ein NASA-Standort ist, aber die Tatsache, dass Sie etwas sehen können, das nur erklärt werden kann, indem Sie annehmen, dass es ein Satellit ist, UND Sie es zu dem Zeitpunkt sehen können, den die NASA Ihnen mitteilt, ist ein starker Beweis dafür, dass die ISS tatsächlich oben ist dort.

Das beweist, dass wir mit 28.000 km/h im Orbit reisen können. Es impliziert auch, dass alle anderen, noch schnelleren Raumschiffe zum Mars und zu anderen Planeten ebenfalls real sind.

Ich glaube nicht, dass dieses Objekt der Erde entkommt ...
Es stimmt, die ISS verlässt die Erde nicht. Aber es fährt 28.000 km/h, verdammt viel schneller als die 3.529,6 km/h, von denen Sie sagten, dass sie die höchste Geschwindigkeit sind, die jemals erreicht wurde. Da ich bewiesen habe, dass wir mindestens Umlaufgeschwindigkeit erreichen können, können Sie vielleicht glauben, dass wir noch schneller fliegen können. Ich kann mir keinen einfachen Weg vorstellen, um zu „beweisen“, dass wir den Mars erreicht haben, aber Europa hat es unabhängig von der NASA getan, siehe www.esa.int/esaMI/Mars_Express/index.html
Einverstanden, und ich bezweifle die Geschwindigkeit angesichts der verschiedenen Beweise nicht mehr (und möchte es nicht im Detail überprüfen); Dies lässt zu, dass die Fähigkeit, das kontinuierliche Vertrauen zu schaffen, immer noch zweifelhaft ist, aber andererseits ist es schön zu hören, dass nicht nur die NASA daran dran ist. Ich fand den Willen der Person, die ständig versucht, das Gegenteil zu behaupten, durchaus wert, dieser Frage eine Chance zu geben, aber ansonsten gibt es viele Geschwindigkeitsrekorde um diesen Beweis herum. Auf jeden Fall suchen Sie immer noch nach dem Kraft- / Schubteil dieser Frage, der getestet werden soll, aber wahrscheinlich bedeutet das eine andere Frage; Ich werde sehen...
Terminologie-Quatsch: Der kleine Stein, der im Weltraum herumrast, ist ein Meteor . Erst nachdem er heruntergefallen ist und zur Ruhe gekommen ist, ist er ein Meteorit . Merksatz: Alle -ite sind Gesteine, zB Calcit, Pyrit, Stalag[mt]ite, ...
Es war ein Ausrutscher...

Neil Armstrong, vor einer X-15 stehend. ~ Gemeinfrei, Wikimedia; erhalten von der NASA .

Das Geschwindigkeitszitat stammt aus einem Wikipedia-Artikel über die SR-71, das schnellste konventionelle Flugzeug (betrieben mit Düsentriebwerken), das 1998 bei der US Air Force bekannt war. Das schnellste Flugzeug ist jedoch zufällig die X-15 , die mit Raketenantrieb ausgestattet ist. Die einfache Antwort ist, dass Ihr Freund seine Forschung etwas durcheinander gebracht hat und dass es Dinge gibt, die schneller gehen, und das sind keine Flugzeuge.

Aber zum Spaß, angenommen, sie haben Recht, es ist unmöglich, schneller als ein paar tausend Meilen pro Stunde zu fahren, und außerdem müssten die Bullen einen RIESIGEN Strafzettel ausstellen.

Was bedeutet das alles? Es impliziert eine Menge lächerlicher Dinge, das ist was. So schnell muss es also doch gehen. Diese Art der Argumentation wird als indirekter Beweis oder Beweis durch Widerspruch bezeichnet und ist eine gültige Technik der formalen Logik, die in Mathematik und naturwissenschaftlichen Disziplinen weit verbreitet ist.

Seien wir also mutig und nehmen an, dass es unmöglich ist, „20.000 km/h“ oder die für die Fluchtgeschwindigkeit erforderliche Geschwindigkeit zu erreichen. Dann was?

Dann:

  • Es gibt keine gut ausgearbeiteten Prinzipien der Fluchtgeschwindigkeit oder Umlaufbahnen – die den Bau von Raumsonden ermöglichen – die auf Physik, Algebra und Analysis reduziert und dann angehenden Ingenieuren auf Universitätsebene beigebracht werden könnten.
  • Das Space Shuttle Columbia wäre niemals verbrannt und beim Wiedereintritt auseinandergebrochen und hätte alle 7 Besatzungsmitglieder getötet, weil Lücken in der Hitzeabschirmung die Reibung der Metallhaut gegen die Luft bei über 20.000 km/h ermöglichten und durch den Rumpf brannten. Die Nachricht von Fragmenten, die über ein großes Gebiet verteilt waren, hätte es nicht gegeben. Die NASA hätte jeden dazu bringen können, alle Teile zurückzuschicken, um die Vertuschung vollständig zu machen, aber woher kamen die Teile dann wieder? Hat die NASA sie heimlich dort draußen platziert und dann die Leute gebeten, sie abzuholen?

Außerdem impliziert es, dass niemand jemals über die Erde hinaus geforscht hat:

  • Es gibt keine guten Beweise dafür, dass die USA Männer ins All oder zum Mond geschickt haben, oder?
  • Die Weltraumprogramme der USA, der Sowjetunion und der ESA wären Betrug. Nichts hat jemals Bilder vom Mond, Merkur, Venus, Mars, Jupiter, Saturn, Uranus und Neptun oder einem Kometen zurückgesendet. Ich würde alle Bilder posten, aber Sie sagten, Sie wollten sie nicht sehen. Die Bilder, die einige Leute zu sehen glaubten, müssten dann Schwindel sein [man könnte behaupten, dass der Scifi-Kanal das auch kann, aber warum so ein komplexer Schwindel, wenn es ein einfacher sein könnte?] und alle Wissenschaftler, die sie sich ansahen, waren fahrlässig diese Falschmeldungen bemerken. Oder es war eine ziemliche Vertuschung ...
  • Es hätte niemals Mars-Rover gegeben .
  • Unabhängige Funkamateure wären nicht in der Lage, das Signal einer Marssonde auf der erwarteten Frequenz und Position am Himmel aufzuspüren, da Raumsonden nicht existieren. Aber sie haben die Signale der Sonde entdeckt .

Mars Rover von nasa.gov Neuer Curiosity Mars Rover von nasa.gov Denkmal für Columbia, platziert auf dem Mars Rover

Tut mir leid, wenn der Sarkasmus hier und da einige Leute beleidigt.

Können Sie all diese Beispiele vernünftig erklären?

Wenn Sie an die objektive Realität eines dieser Beispiele glauben, dann widerlegt es die Behauptungen, dass Geschwindigkeiten für den Orbit oder die Flucht (wie angemessen) von der Erde unmöglich sind.

@Mike, danke für deinen Änderungsvorschlag
Dies ist eine gute Antwort, um auf die Fehler in der Idee hinzuweisen, dass wir noch nie in den Weltraum geflogen sind, aber es ist ziemlich schlecht, um die Wissenschaft zu erklären. Zunächst einmal sind die Satelliten der Schwerkraft der Erde nicht entkommen. Sie sind im Orbit. Ein Objekt, das Fluchtgeschwindigkeit erreicht hat, ist nicht mehr gebunden und würde für immer wegfliegen. Ein gutes Beispiel wäre jede Weltraumsonde wie Voyager. Diese Sonden haben uns Fotos geschickt, also liefern sie einige sehr gute Beweise für ihre Existenz.
@Colin Die Physik und Mathematik wird durch die von mir zitierten Wikipedia-Artikel zu Fluchtgeschwindigkeit und Umlaufbahnen erklärt. Verlinken sollte meiner Meinung nach der Zusammenfassung vorgezogen werden. Und Wikipedia als Enzyklopädie wird eine anständige Quelle für Zusammenfassungen sein.
Wenn Sie den Fragentitel und die fettgedruckte Frage lesen, kann dies perfekt durch ein Beispiel dafür beantwortet werden, dass etwas von Menschen Gemachtes Fluchtgeschwindigkeit erreicht. Hier gibt es viele. Daher ist dies eine vollkommen zufriedenstellende Antwort auf die gestellte Frage.
@Paul: das ist CW, weil es zu oft von dir bearbeitet wurde. Ich kann seinen Zustand nicht auf Normal zurücksetzen.
@Sklivvz Das ist in Ordnung
@Sklivvz eigentlich kannst du das, es ist eine Option unter dem Mod-Link für den Beitrag. Siehe In Wiki konvertieren/Wiki entfernen
@BenBrocka (und Paul): Ich mache keine Witze , ich kann es ernsthaft nicht! :-)
@Sklivvz: Vielleicht Wiki entfernen? :)
@TomWijsman Die Frage lautet "Flucht der Erde". Das könnte eigentlich vage sein, da es zwei mögliche Bedeutungen geben kann. Bedeutet es, in den interplanetaren Raum zu gehen oder einfach nicht auf den Boden zurückzukehren? Etwas in einer permanenten Umlaufbahn, zB geostationärer Fernsehdienst @ ~35.786 km, (Wikipedia: Geostationary orbit) kommt nicht zurück – wohingegen niedrige Umlaufbahnen ~150 km genügend atmosphärischen Widerstand gegen Zerfall bekommen. Wie auch immer, ich habe keine Zeit, einen Editierkrieg zu spielen, und werde das an andere delegieren, die daran interessiert sein könnten.
@Paul: Es bedeutet, dass Sie nicht in einer bestimmten Höhe hängen. Etwas im permanenten Orbit entkommt nicht ...
@ColinK - "Zuallererst sind Satelliten der Schwerkraft der Erde nicht entkommen" Ich erinnere mich, dass ich über einen Satelliten (mindestens 1) gelesen habe, der, als er in den Ruhestand ging, aus seiner Erdumlaufbahn in den Weltraum geschickt wurde (ich glaube in Richtung Sonne ). Dies wurde getan (und offensichtlich im Voraus geplant), weil es als zu gefährlich angesehen wurde, es auf die Erde fallen und abstürzen zu lassen.
@KevinFegan Obwohl es höhere "Parkbahnen" gibt, bezweifle ich einen Plan, einen Satelliten loszuwerden, der "in Richtung Sonne" sendet. (Anmerkung: Die Sonne ist das Schwierigste im Sonnensystem, gegen das etwas prallt)

Laut NASA kann das Space Shuttle eine Geschwindigkeit von 27.875 km/h erreichen .

Ich trotze täglich der Schwerkraft der Erde, indem ich drei Treppen zu meiner Wohnung hinaufgehe. Wie jemand anderes bereits betont hat, braucht man nicht unbedingt Fluchtgeschwindigkeit, um diesen Planeten zu verlassen, sondern nur "kontinuierlichen Schub".

Gäbe es einen Pol, der in den Orbit reichte, könnte sogar eine Schnecke der Erde entkommen.


BEARBEITEN:

Ein Weltraumaufzug ist ein Beispiel für "niedrige Geschwindigkeit, aber kontinuierlicher Schub / Beschleunigung".

Geben Sie hier die Bildbeschreibung ein

„Sie brauchen nicht unbedingt Fluchtgeschwindigkeit, um diesen Planeten zu verlassen, nur „kontinuierlichen Schub“.“ Sie müssen eine lokale Fluchtgeschwindigkeit erreichen - das ist die Definition der Sache. Sie müssen es nicht an der Erdoberfläche erreichen (und aus technischen Gründen ist es am besten, es nicht zu versuchen).
@dmckee - technisch hast du recht, aber je weiter du von der Oberfläche entfernt bist, desto kleiner wird die Zahl für die Fluchtgeschwindigkeit. Ab einer bestimmten Höhe erreicht er sogar Null.
Nein, es wird niemals Null erreichen. Es könnte so klein werden, dass es unbedeutend ist, insbesondere wenn andere Körper ebenfalls etwas beeinflussen, aber die aktuelle Theorie besagt, dass die Gravitationskraft das gesamte Universum durchdringt.
@fred - Sie haben absolut Recht. Ab einer bestimmten Entfernung wird die Fluchtgeschwindigkeit jedoch so klein, dass sie vernachlässigbar ist und daher praktisch als Null behandelt werden kann.
"Wenn es einen Pol gäbe, der in die Umlaufbahn reicht, könnte sogar eine Schnecke irgendwann von der Erde entkommen." Es konnte jedoch nicht dieselbe Schnecke sein, die zu klettern begann. Unter der Annahme, dass Schnecken höchstens 7 Jahre leben, eine durchschnittliche Steiggeschwindigkeit gleich ihrer horizontalen Landgeschwindigkeit von 0,05 km/h und eine Höhe von 42 mm für die geosynchrone Umlaufbahn, würde eine Schnecke 875.000 Stunden brauchen, was über 14 Schneckenleben entspricht. Für eine erdnahe Umlaufbahn könnten ein langlebiger Elternteil und ein Kind die Reise unternehmen.
@MikeSamuel - Du frecher Affe ;)
Wenn Sie von einem festen Punkt am Äquator aus auf einen Stab steigen, der in den Weltraum reicht, werden Sie beim Passieren des Radius einer geosynchronen Umlaufbahn schwerelos und erfahren dann negatives Gewicht, wenn Sie höher gehen, aber Sie werden immer noch nicht entkommen sein Geschwindigkeit. Wenn Sie "loslassen", befinden Sie sich einfach auf einer höheren Umlaufbahn. Um 25 km/h zu erreichen, müssten Sie an der Stange in einem Radius von etwa 100.000 Meilen aufsteigen (Thumbnail-Berechnung), von denen die meisten einen negativen Energieaufwand von Ihnen erfordern. Die Stange wird Sie nach außen schleudern.
Wo befindet sich dieser Weltraumaufzug auf der Erde? :)
@Mike Und was hält eine solche Stange davon ab, in Stücke geschoren zu werden? Wie groß wäre eine Basis und Stützstruktur?
@Tom - es wird offensichtlich in Sri Lanka vor Anker gehen, wie es Arthur C. Clarke plant ...:-)
@Paul: Du machst es aus Unobtainium.

Um die Teilfrage zu beantworten

Jemand versucht mich davon zu überzeugen, dass die jemals erreichte Höchstgeschwindigkeit 3.529,6 km/h betrug und es daher keine Weltraumforschung gibt, weil noch nie jemand dort war, wie kann ich ihm das Gegenteil beweisen?

Das ist eine Geschwindigkeit von nominell 1 km/s (3600 Sekunden in einer Stunde) oder etwa 3280 Fuß pro Sekunde.

Es gibt mehrere Munitionsladungen (sowohl für militärische als auch für nichtmilitärische Zwecke erhältlich), die Geschwindigkeiten erreichen, die darüber liegen – bis zu 5700 m/s (oder 5,7 km/s).

Es ist daher möglich , Geschwindigkeiten zu erreichen, die höher sind als die, die der SR-71 im Flug erreicht hat.

Für größere Objekte, sogar ohne orbitale Fahrzeuge, hat Wikipedia eine Liste von Fluggeschwindigkeitsrekorden , einschließlich einer wesentlich höheren Geschwindigkeit, die von der X-15 erreicht wurde (5500-6200 km/h).

Für Nicht-US-Fahrzeuge können Sie sich auch die Geschichte des Buran ansehen .

Aber wenn Sie eine Kugel direkt nach oben schießen, entkommt sie nicht, sondern fällt stattdessen zurück ... :(
@TomWijsman - es gibt viele gute Antworten zu diesem Q, die sich mit den Aspekten der Fluchtgeschwindigkeit Ihrer Frage befassen: Ich habe "nur" das Problem der Geschwindigkeit betrachtet, das durch den Verweis auf den SR-71 aufgeworfen wird
Es geht jedoch nicht nur um Geschwindigkeit; Während die Kugel mit einer immensen Geschwindigkeit herausfliegt, hat sie nicht die gleiche Geschwindigkeit, wenn sie hoch am Himmel ist. Beachten Sie, dass der Titel daher auch "Kraft" erwähnt. Ohne ein kontinuierliches Vertrauen wird diese Kugel nicht entkommen können ...
@tomwijsman Das liegt daran, dass die Kugel, egal wie aerodynamisch geformt, auf ihrem Weg nach oben Reibung erfährt.

Gute Antworten, aber lassen Sie mich nur mit einer möglicherweise intuitiven Erklärung eingreifen. Die Erde oder irgendein massives Objekt erzeugt eine „Schwerkraftquelle“. Stellen Sie es sich wie einen großen Trichter vor, mit dem Planeten ganz unten. Es ist ein glatter Trichter, wie der Schalltrichter eines Horns, wie eine Tuba oder Trompete. Ich bin sicher, Sie haben das in einem Museum gesehen. Eine kleine runde Kugel, wie eine Murmel oder ein Kugellager, wird oben tangential eingespritzt und dreht sich immer weiter, bis sie schließlich durch die Rollreibung tiefer und schneller wird, bis sie durch das Loch fällt.

Was der Ball tut, hängt davon ab, wie viel Energie er hat. Wenn es mit geringer Geschwindigkeit injiziert wird, geht es in eine niedrige Umlaufbahn, wahrscheinlich elliptisch, vielleicht kreisförmig, aber es bleibt in der Umlaufbahn (für immer, wenn es keine Reibung gibt). Wenn es zu energisch injiziert wird, fliegt es direkt heraus.

Die Geschwindigkeit, die es braucht, um direkt hinauszufliegen und nie wieder zurückzukommen, ist die Fluchtgeschwindigkeit.

Wenn die NASA eine Rakete zum Mond schickt, schickt sie sie fast vollständig aus der Schwerkraft heraus. Um eine Rakete zu einem anderen Planeten zu schicken, braucht es nur wenig mehr Energie, und dann kommt sie im Grunde nie wieder zurück. Mit noch mehr Energie hat es genug, um der Schwerkraft der Sonne gut zu entkommen, und es wird einfach weiter aus dem Sonnensystem herauskommen. Das haben wir auch gemacht.

Hier ist eine Erklärung.

... und ein Video.

... und etwas Mathe.

Außerdem ist das Trichterkonzept eine ungenaue Metapher, die oft verwendet wird, um ein schwieriges Konzept zu veranschaulichen, aber es ist nicht genau und sollte nicht als Beweis verwendet werden.
@horatio: und was ist daran falsch? Abgesehen davon, dass es nicht relativistisch ist oder einen Energieterm aufgrund der Rotation des Balls und der Rollreibung enthält, denke ich, dass es tatsächlich ein sehr gutes Modell ist, um die Idee intuitiv zu vermitteln.
@Sklivvz: Links hinzugefügt.
@MikeDunlavey: Es ist eine schlechte Analogie. Ich habe es immer nicht gemocht. Es ist ähnlich wie bei der Gummiplattenanalogie: Die Planeten, Sterne usw. sitzen auf einer Gummioberfläche und lenken die Oberfläche ab, rollen eine Murmel auf der Oberfläche und sie wird um alle Kurven rollen usw. Aber das impliziert eine Gravitationskraft für die Gummiplatte, und wo kommt das her?
@grieve Das ist eine gute Frage, aber sie gilt auch für die Realität. Sie können niemals etwas wirklich erklären, ohne sich auf ein anderes Phänomen zu verlassen . Beschreiben Sie einfach, wie es sich Ihrer Meinung nach verhält.