Warum von Meereshöhe starten und nicht von Denver? [Duplikat]

Warum starten wir Weltraumsatelliten und -fahrzeuge vom Meeresspiegel aus und nicht von einem höher gelegenen Ort wie Denver aus? Ist es nicht sparsamer, eine Meile zu sparen? Die Schwerkraft ist umso geringer, je weiter vom Zentrum entfernt, oder ist dies in einer Meile vernachlässigbar? Atmosphäre dünner, also weniger Reibung und weniger Hitze in kürzerer Zeit? Muss etwas einfaches sein, das ich vermisse.

Der Gipfel des Mt. Kilimandscharo wäre großartig – aber die Ausrüstung dorthin zu bringen, wäre wahrscheinlich mehr Aufwand als es wert ist.
Der Breitengrad ist wichtiger als die Höhe, und obwohl es in der Nähe des Äquators hohe Berge gibt, befinden sie sich an Orten wie Ecuador und Tansania. Ein Land wie die USA will keinen Weltraumbahnhof an einem Ort wie Ecuador bauen, weil die NASA eine Politik der Schweinefässer betreibt. Es gibt einen Grund, warum sich das Johnson Space Center in Lyndon Johnsons Heimatstaat befindet. Der Start von einem Berggipfel müsste auch billiger oder besser sein als ein Luftstart in die Umlaufbahn, en.wikipedia.org/wiki/Air_launch_to_orbit

Antworten (2)

An der Oberfläche scheint dies eine anständige Idee zu sein. Warum nicht von oben starten, damit Sie nicht so weit gehen müssen?

Die Antwort ist, dass wir uns bei der Wahl eines Startplatzes nicht so sehr um die Höhe als um die Geschwindigkeit kümmern. Um in eine erdnahe Umlaufbahn zu gelangen, müssen Sie mit etwa 7,8 km/s reisen. Am Äquator dreht sich die Erde mit 1670 km/h oder ~0,5 km/s. Das bedeutet, dass wir 7,3 km/s Delta-V benötigen

Laut NASA können wir mit der Formel die Rotationsgeschwindigkeit der Erde in jedem Breitengrad berechnen 1670 ∗ cos ⁡ ( θ ) . Denver liegt auf 39 Grad Nord, also beträgt die Rotationsgeschwindigkeit dort ~1298 km/h oder ~0,36 km/s. Um also von Denver aus zu starten, müssen wir unsere Geschwindigkeit um 7,44 km/s erhöhen. Das ist ein Unterschied von 0,14 km/s, was eine erhebliche Einsparung darstellt.

Natürlich starten wir nicht wirklich vom Äquator aus, aber wir versuchen, ihm so nahe wie möglich zu kommen. Alle verschiedenen Länder auf der ganzen Welt versuchen, so nah wie möglich am Äquator zu starten.

Die andere zu berücksichtigende Sache ist, dass die Erde nicht perfekt kugelförmig ist. Es hat eine äquatoriale Wölbung, die durch seine Rotation gebildet wird. Das bedeutet, dass der Radius am Äquator etwa 26 Meilen größer ist als an den Polen. Laut Wikipedia führt dies dazu, dass der Äquator tatsächlich höher ist als der Mount Everest. Natürlich wölben sich auch die Atmosphäre und der Ozean so heraus, sodass Sie immer noch unter der gleichen Menge an Atmosphäre sind, aber es macht es einfacher, in den Weltraum zu gelangen. Da Sie weiter vom Erdmittelpunkt entfernt sind, erfahren Sie mehr Zentrifugalkraft. Dies hilft, der Schwerkraft um einen sehr kleinen Betrag entgegenzuwirken, aber jedes bisschen hilft, wenn man versucht, in den Weltraum zu gelangen.

Wie @OrganicMarble betont, ermöglicht es uns auch, unsere Booster in den Ozean zu werfen, um sie später wiederzugewinnen.

„An der Oberfläche“ – War das Absicht oder nur ein glücklicher Zufall?
@MichaelKjörling Haha, das war eigentlich nur Zufall.
Nun, lassen Sie es auf jeden Fall drin!
Booster werden im Allgemeinen nicht für die zukünftige Verwendung zurückgeholt, und es wäre in vielerlei Hinsicht einfacher, sie zurückzuholen, wenn sie auf dem Boden landen würden. Aber es hat den Effekt, dass kein großes Objekt auf eine Stadt fällt!
@PearsonArtPhoto Ich denke, die meisten Leute (zumindest in Amerika) denken immer noch an die Space Shuttle SRBs, die wiederverwendet wurden.
@PearsonArtPhoto: Vergessen Sie nicht die ersten Phasen von SpaceX Falcon.
Ich glaube, ich muss etwas übersehen, weil Ihr Beitrag für mich nicht ganz aufgeht. Sie sagen, dass jeder versucht, so nah wie möglich am Äquator zu starten, aber Ihre Mathematik scheint zu sagen, dass es einfacher wäre, von Denver aus zu starten? Benötigen Sie nur 6,44 km / s gegenüber 7,3 km / s, die vom Äquator benötigt werden.
@EvanSteinbrenner Sieht aus wie ein Rechenfehler. Ab Denver sollten 7,44 km/s lauten gegenüber den günstigeren 7,3 km/s am Äquator.
Diese Antwort ist so geschrieben, als ob das einzige Problem Delta-V wäre, aber auch der Luftwiderstand ist ein Problem.
@EvanSteinbrenner Nein, du siehst, wie viel deltaV du brauchst. Sie benötigen insgesamt 7,5 km/s. Wenn Sie vom Äquator aus starten, erhalten Sie 0,5, und wenn Sie von Denver aus starten, erhalten Sie 0,14. Sie benötigen also eine um 7,3 vom Äquator und 7,44 von Denver zu beschleunigen. In diesem Fall ist ein kleineres erforderliches deltaV besser. Ich werde "Beschleunigung" in "Delta-V" ändern, um die Dinge zu verdeutlichen.
@Phiteros Ich würde empfehlen, den letzten Satz des Denver-Absatzes umzuformulieren. Änderung " Dies ist eine Differenz von 0,14 km/s, was eine erhebliche Einsparung darstellt." zu "Dies ist ein Unterschied von 0,14 km/s, was bedeutet, dass der Start in Denver teurer ist." oder "Dies ist ein Unterschied von 0,14 km/s, was eine erhebliche Einsparung beim Start am Äquator darstellt." So wie es geschrieben ist, klingt es immer noch so, als würden Sie sagen, dass es weniger braucht, um von Denver aus zu starten als vom Äquator.

Weltraumstart ist Geschwindigkeit, nicht Höhe. (Wenn Sie einen 200 Meilen hohen Turm in Denver besteigen und absteigen würden, wären Sie NICHT im Orbit und würden zu Boden fallen). Je näher Ihr Startplatz am Äquator liegt, desto mehr freie Rotationsgeschwindigkeit erhalten Sie von der Erde (solange Sie nach Osten starten).

Außerdem ist es schön, weniger besiedelte Gebiete im Osten (zum Beispiel das Meer) zu haben, in die Ihre Booster fallen können.

„Wenn Sie einen 200 Meilen hohen Turm in Denver besteigen und absteigen würden, wären Sie NICHT im Orbit und würden zu Boden fallen.“ Aber wenn Sie einen 20.000 Meilen hohen Turm besteigen würden, der an der entsprechenden Stelle steht, und absteigen würden , dann könnten Sie sein . :-)
Warum von Meereshöhe starten und nicht von Denver? [Duplikat]
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