War Einsteins Arbeit mit der Relativitätstheorie notwendig für eine erfolgreiche Raumfahrt?

Ich weiß also, dass Einstein und die allgemeine Relativitätstheorie einen enormen Einfluss darauf hatten, wie wir die Welt sehen, aber wie entscheidend waren diese wissenschaftlichen Fortschritte für den Erfolg unserer Weltraumprogramme? Würde die Newtonsche Physik ausreichen oder würde die Verwendung dieser Formeln und Methoden bei Reisen außerhalb der Erde und zum Mond zu katastrophalen Misserfolgen führen?

Dieser Blogartikel sieht relevant aus, obwohl die Bilder im Moment kaputt sind.
Sicherlich gibt es hier eine gültige physikalische Antwort: einfache Berechnungen von Pfaden im inversen quadratischen Feld und Vergleich des Pfades mit einer Geodätischen in der Schwarzschild-Metrik? Also zum und vom Mond, nein, es gibt keinen praktischen Unterschied: Wenn Sie die Position einer Raumstation wissen möchten, die in Merkurentfernung von der Sonne umkreist, und Sie diese Raumstation als Ortungssystem verwenden, dann ja, absolut Sie müssen die GR-Berechnungen verwenden. Es hängt alles von Ihrer Bewerbung ab, aber Ihre Frage ist gut, daher stimme ich den knappen Stimmen nicht zu.

Antworten (1)

Nun, relativistische Effekte werden in der gesamten Raumfahrt berücksichtigt. Diese Effekte waren während der Apollo-Missionen offensichtlich gering genug, um sich auf standardmäßige Newtonsche Gleichungen und geringfügige Kurskorrekturen unterwegs zu verlassen, sind aber bei längeren Missionen innerhalb des Sonnensystems ausgeprägt genug, um Fehler von mehreren Kilometern zu berücksichtigen.

Die allgemeine Relativitätstheorie wird routinemäßig bei der Raumfahrzeugnavigation berücksichtigt.... die am JPL entwickelte NASA-Navigationssoftware.... enthält die Ted Moyer-Formulierungen für die Navigation, die mathematische Ausdrücke enthalten, die die Auswirkungen der allgemeinen Relativitätstheorie beschreiben.

Referenzen
RELATIVISTISCHE ZEITKORREKTUREN FÜR APOLLO 12 UND APOLLO 13 Berücksichtigung
der Allgemeinen Relativitätstheorie bei Merkur

Das ist eigentlich das Gegenteil von dem, was ich gehört habe. Hast du Quellen?
Ich suche welche.
Kein Problem, aber diese Datei scheint zu analysieren, wie sich eine auf dem Raumschiff mitgeführte Uhr von einer auf der Erde aufbewahrten Uhr unterscheidet. Soweit ich das beurteilen kann, sagt es nichts über die Flugbahn des Raumfahrzeugs aus, die es benötigen würde, um für diese Frage relevant zu sein.
@DavidZ: Zeit und Navigation sind untrennbar miteinander verbunden. Ohne eine genaue Uhr ist eine genaue Navigation unmöglich.
@RobertHarvey Ich habe von mehreren Professoren gehört, dass die Newtonsche Mechanik für die Berechnungen der Mondmissionen verwendet wurde. Bist du dir absolut sicher?
Das bedeutet nicht automatisch, dass relativistische Korrekturen berücksichtigt werden müssen, um zum Mond und zurück zu navigieren. Die PDF-Datei zeigt einen kumulierten Vorlauf von 570 Mikrosekunden ; Wollen Sie damit sagen, dass eine Ungenauigkeit der Uhr von weniger als einer Millisekunde ausreicht, um das Apollo-Raumschiff den Mond um mehrere Meilen verfehlen zu lassen? Ich würde gerne sehen, dass diese spezifische Behauptung vollständiger gestützt wird. (Der Blogbeitrag zeigt, dass die Relativitätstheorie zumindest für einige Raumfahrzeugoperationen notwendig ist, daher lautet die Gesamtantwort eindeutig „Ja“, aber es geht nicht speziell auf die Apollo-Missionen ein.)
@RobertHarvey Außerdem zeigt das Datum in diesem Bericht, dass dies eine Berechnung war, die NACH der ersten Mission zum Mond (1969) für Missionen NACH denen durchgeführt wurde, bei denen zum ersten Mal Menschen auf der Mondoberfläche standen (Apollo 11). Die Berechnungen gelten auch für eine Mission, die bereits beendet war.
Ich weiß, dass wir jetzt viel dafür verantwortlich sind, besonders bei längeren Missionen, aber ich nehme an, ich interessiere mich am meisten für bemannte Missionen, insbesondere Mondmissionen. Ich habe mich gefragt, ob das Ausmaß der Mondmissionen ausreicht, um eine Kompensation für die Relativitätstheorie zu erfordern. Ich habe mich auch gefragt, ob wir nicht das Wissen über das Universum von Einstein gehabt hätten, als wir in den Weltraum gereist sind, wenn wir auf die harte Tour gelernt hätten, dass unsere Newtonschen Berechnungen falsch sind.
@DLeh: Relativistische Effekte sind nicht das einzige Problem. Sehen Sie hier und hier , um ein Gefühl dafür zu bekommen, wie komplex das Problem der Weltraumnavigation sein kann. Während relativistische Effekte bei der Formulierung der anfänglichen Berechnungen möglicherweise nicht berücksichtigt wurden, waren mit ziemlicher Sicherheit kleine Kurskorrekturen erforderlich, um relativistische Effekte zu berücksichtigen.
Oh, ich weiß, es ist sehr kompliziert. (Ich habe Kerbel Space Program gespielt: P) Ich bin nur neugierig, wie viel Gewicht (heh) der Unterschied zwischen der Newtonschen und der Einsteinschen Physik wirklich auf diesen relativ kleinen Reisen hat.
Es wäre ein relativ kleiner Effekt für Mondmissionen gewesen, angesichts der Möglichkeit, zu navigieren und kleine Kurskorrekturen vorzunehmen.
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