Kann etwas direkt auf die Erde fallen? Was sind die Anforderungen?

Meteoriten verlassen Streufelder, bevor sie einschlagen, SpaceX-Raketen kommen schräg herein und stehen in letzter Sekunde gerade, die Sojus-Kapsel fällt nicht gerade. Ich nehme an, das hat mit dem Winkel zu tun, der benötigt wird, um in die Erdatmosphäre einzudringen.

Aber dann dachte ich darüber nach, wie SpaceX seine Raketen landet und wie Film-Aliens/Raumschiffe dazu neigen, direkt vom Himmel zu fallen. Und sie fallen direkt vom Himmel, weil es vorher kein Beispiel für die Landung von Raumschiffen von SpaceX gab.

Ich gehe auch davon aus, dass SpaceX eine vertikalere Landung durchführen könnte, aber das würde nach dem Wiedereintritt mehr Treibstoff erfordern.

Ich sehe immer den Meteor, der die auf diese Weise dargestellten Dinosaurier zerstört hat – er fällt direkt herunter – aber ist das eine künstlerische Entscheidung / Informationsleere oder wissenschaftlich korrekt?

Was sind also die Voraussetzungen dafür, dass etwas direkt auf die Erde fällt?

Dass es nicht explodiert. Dies hängt alles davon ab, wie schnell es sich während des Wiedereintritts bewegt. Wenn die Geschwindigkeit eines Sonnensystems zunimmt, wird sicherlich ein erderschütternder Kaboom folgen!
"Und sie fallen direkt vom Himmel, weil es vorher kein Beispiel für SpaceX-Landungsraumfahrzeuge gab" - Ich musste nicht warten, bis SpaceX herausfand, dass Dinge nicht vertikal vom Himmel fallen. Künstler, die Low-Fidelity-Weltraumfilme machen, neigen dazu, sich nicht die Mühe zu machen, die Physik hinter dem auszuarbeiten, was sie darstellen.
@Hobbes, aber sie stützen sich auf Dinge, die sie beobachtet haben. Warum sind Phaser normalerweise wie Waffen geformt und nicht wie etwas anderes?
SpaceX könnte einen Lastkahn mehr oder weniger direkt darunter stecken, wo ein Booster / eine untere Stufe entkoppelt, und dann die Rakete direkt nach unten fallen lassen, und es wäre treibstoffeffizienter als RTLS zum LZ. Aber die Rückkehr zu LZ optimiert die Wiederverwendung, während der Lastkahn weiter nach unten verlegt wird, um zu maximieren, wie viel er werfen kann und dennoch wiederverwendbar ist. Direktes Herunterfallen löst keine Probleme. Es so hart zum LZ zurückzuwerfen, dass es perfekt senkrecht fallen würde, würde nur Kraftstoff verschwenden und reduzieren, wie viel es werfen und trotzdem zurückkommen könnte.
Lange bevor es Raketen gab, konnten wir den Fall von Meteoriten beobachten – und sie alle fallen in einem langen Bogen, nicht senkrecht. Wenn ein Weltraumfilm ein vertikal fallendes Schiff zeigt, hat der Autor entweder keinen Gedanken an Realismus verschwendet oder er postuliert einen Antigravitationsantrieb.

Antworten (3)

Sicher ist es möglich.

Es gibt zwei Möglichkeiten, dies zu erreichen:

  • Für einen Erdsatelliten; alle Vorwärtsgeschwindigkeit aufheben.

Der Satellit wird dann von der Erdanziehungskraft angezogen und fällt gerade nach unten (abzüglich der Umlaufbahnstörung des Mondes, ...).

  • Für ein Objekt, das von außerhalb der Erde kommt, bewegt es sich zum Zeitpunkt des Aufpralls schneller oder langsamer in einer ähnlichen Achse wie die Erde.

Die Erde wird "aufholen" oder der Asteroid wird die Erde einholen.

Aufgrund der von Erde, Sonne, ... ausgeübten Schwerkraft wird dies auch nicht genau eine gerade Linie sein, aber dies könnte so aussehen.

Die meisten Meteore kommen in einem Winkel an, daher ist der direkte Meteoriteneinschlag wahrscheinlich nicht realistisch , auch wenn es nicht ganz unmöglich ist

Ich empfehle Ihnen, sich dieses Video anzusehen, das die Schwerkraft viel intuitiver macht:

Wirklich schöne Demo im Video
"Der Satellit wird dann von der Erdanziehungskraft angezogen" - s/start/Continue/?
Das Aufheben der Vorwärtsgeschwindigkeit eines Satelliten würde immer noch nicht dazu führen, dass er direkt nach unten fällt, oder? Der Eötvös-Effekt sollte immer noch eine Ablenkung nach Osten bewirken.
" Alle Vorwärtsgeschwindigkeiten aufheben. " Und zwar schnell , denn sobald Sie nur ein wenig langsamer werden, beginnen Sie mit einem Bogen nach unten.

Obligatorisches XKCD

Verzeihen Sie mir, dass ich das annehme, aber anscheinend verstehen Sie nicht ganz, was eine Umlaufbahn ist. Wie XKCD es ausdrückt: "Der Raum ist nicht oben, der Raum ist seitwärts sehr, sehr schnell."

Anders ausgedrückt: Wenn ich einen Ball in der Hand halte und ihn fallen lasse, geht er direkt nach unten. Wenn ich den Ball ein wenig schnippe, folgt er einem sehr steilen Bogen - immer noch meistens nach unten. Wenn ich den Ball so hart wie möglich werfe, wird es einen sehr langen und flachen Bogen nehmen, zunächst fast eine gerade Linie. Wenn ich diesen Ball auf eine Rakete setze und ihn auf einem Bogen über den Horizont schicke, wird die Flugbahn des Balls der Krümmung der Erde entsprechen, und er wird niemals herunterkommen – der Ball hat eine Umlaufbahn erreicht.

Hier ist das Problem. Die Seitengeschwindigkeit, die erforderlich ist, um in eine erdnahe Umlaufbahn zu gelangen, beträgt ~4,9 Meilen pro Sekunde . Das ist sehr, sehr schnell und erfordert vergleichsweise viel Kraftstoff, um diese Geschwindigkeit zu erreichen. Da Sie im Weltraum nicht einfach auf die Bremse treten können, müssen Sie genügend Treibstoff mitbringen, um wieder langsamer zu werden. Wenn ich direkt nach unten kommen möchte, muss ich diese gesamte Geschwindigkeit aufheben, die Delta-V-Anforderung verdoppeln und die Treibstoffmasse meines Raumfahrzeugs exponentiell erhöhen.

Kurz gesagt, Raumfahrzeuge treten aufgrund von Wiedereintrittsstress nicht in sehr flachen Winkeln in die Atmosphäre ein (obwohl dies ein Problem darstellt), sie tun dies, weil es einfach das Beste ist, was sie mit dem Treibstoff, den sie an Bord haben, tun können.

es ist nicht ich, seine Animationen des Meteors, der die Dinosaurier getötet hat
Ich werde Vermutungen auch nicht verzeihen :)
@ user1886419 Freude an Technik

Eine Möglichkeit besteht darin, direkt nach oben zu starten. Lesen Sie mehr über Höhenforschungsraketen und das Fahrzeug Blue Origin New Sheppard .

Wenn Sie gerade nach oben starten und die Fluchtgeschwindigkeit nicht erreichen, werden Sie fast gerade nach unten kommen. Fast, weil sich die Erde unter Ihnen dreht und wenn Sie die Atmosphäre verlassen, sind Sie von dieser Drehung nicht mehr betroffen. Beim Herunterfallen erreichen Sie eine von der maximal erreichten Höhe abhängige Geschwindigkeit und dürfen nicht verbrennen, wenn Sie nicht zu hoch geflogen sind.

Oder Sie können von der Stange aus starten. Keine Geschwindigkeit da oben ;)
@Antzi Du würdest dich aber drehen. Könnten Sie diese Rotationsenergie in irgendeiner Weise nutzen, wenn Sie einen Polarstart durchführen würden?
@asawyer eine Umdrehung pro Tag ist unbedeutend Energie.
Soweit ich das beurteilen kann, verlassen sie die Erde nie. Ist es trotzdem möglich?
Die Rotationsenergie vom Standort der Startrampe wird nicht auf Null gesetzt, indem man einfach die Atmosphäre verlässt. Nur beim Start vom Nord- oder Südpol ist die Rotationsenergie null. An anderen Stellen wird ein Teil des Treibmittels benötigt, um die Rotationsenergie aufzuheben und wirklich gerade nach oben zu gehen.
@Jeffrey: Eine Umdrehung pro Tag, das sind am Äquator der Erde 40075,017 km in 24 Stunden, eine Geschwindigkeit von 1669,70 km/h oder 463,83 m/s. Wenn ein Auto mit 50 km/h gegen eine Betonwand prallt, nennen Sie das unbedeutende Energie? Kinetische Energie ist proportional zum Quadrat der Geschwindigkeit.
@Uwe Ich habe verstanden, dass Sie beim Start vom Pol eine 24-Stunden-Rolle "kostenlos" von der Erdrotation erhalten würden.