Wenn sich die Erde im Uhrzeigersinn drehen würde, wie würde sich das auf die Weltraumforschung auswirken?

Vom Nordpol aus gesehen dreht sich die Erde gegen den Uhrzeigersinn.

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Aus diesem Grund kreisen auch viele Satelliten in die gleiche Richtung, da Sie die Erdrotation ausnutzen können und im Wesentlichen einen "Schub" erhalten.

Was aber, wenn sich die Erde in die entgegengesetzte Richtung dreht – im Uhrzeigersinn? Wie würde sich das auf die Raumfahrt und die Erforschung auswirken? Ich denke, es wird sich für LEO nicht viel ändern, da Sie Ihre Rakete einfach in die andere Richtung richten können. Aber was ist mit interplanetaren Raumfahrzeugen? Zum Beispiel führt ein Raumschiff, das in einen Hohmann-Transfer zum Mars injiziert wird, eine progradige Verbrennung über der Seite der Erde aus, die von der Sonne abgewandt ist (dh Nachtseite).

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Aber ein Raumschiff, das sich in LEO befindet und im Uhrzeigersinn umkreist, kann das nicht, weil sich die Erde gegen den Uhrzeigersinn um die Sonne dreht . Daher muss das Raumfahrzeug zuerst die Geschwindigkeit der Erdumdrehung von 30 km/s aufheben und dann in eine Hohmann-Umlaufbahn im Uhrzeigersinn eintreten.

Eine andere Möglichkeit wäre, dass das Raumschiff die Drehung der Erde einfach ignoriert und sie einfach ruppt und in eine Umlaufbahn gegen den Uhrzeigersinn um die Erde einfliegt. Dies scheint unwahrscheinlich, da in Wirklichkeit etwa 9,4 km/s von Delta-V benötigt werden, um in LEO (gegen den Uhrzeigersinn) einzutreten, und Delta-V und Treibstoff sehr kostbar sind, insbesondere bei interplanetaren Missionen.

Eine wahrscheinliche Möglichkeit ist, dass Raumfahrzeuge stattdessen ihre Hohmann-Injektionsverbrennung auf der Tagseite der Erde ausführen würden. Aber ich bin mir nicht sicher über alle Nebenwirkungen, die entstehen würden (vielleicht eine Mini-Nebenfrage).

Frage: Wenn sich die Erde im Uhrzeigersinn drehen würde, wie würde sich das auf die Bemühungen der Menschheit zur Erforschung des Weltraums auswirken? Welche Weltraumforschungsmissionen wären nicht möglich gewesen, wenn sich die Erde im Uhrzeigersinn gedreht hätte?

Argentinien wird den ersten Satelliten starten und den ersten Menschen ins All schicken, aber Chile wird sie auf dem Weg zum Mond schlagen. SpaceX wäre wahrscheinlich ein australisches Unternehmen.
Im Ernst, viel wird sich nicht ändern. LEO wird völlig unbeeinflusst bleiben, da alle Satelliten einfach in die andere Richtung gehen. Für den Mars und den Mond, ja, wir werden es einfach grob machen, wie es Israel getan hat.
Das Kennedy Space Center wäre viel näher am JPL; Ich bin mir nicht sicher, was alles mit dem Mond passiert, wenn es nicht auch in die andere Richtung geht, glaube ich nicht, dass es dort wäre, wo es jetzt ist.
Sie können die Rakete nicht einfach von Florida aus in die andere Richtung richten. Die Rakete soll über dem offenen Meer starten und nicht über besiedeltem Boden. Sie benötigen stattdessen Startrampen in Kalifornien, um nach Westen über den Ozean zu starten.
uhoh, Uwe: KSC wäre immer noch in Florida, aber an seiner Westküste (Golf von Mexiko).
Im Maßstab eines interplanetaren Hohmann-Transfers ist der Unterschied zwischen einer Seite der Erde oder der anderen (da Ihre Umlaufbahn umgekehrt wäre) wirklich winzig. Fragen Sie nach einem Unterschied oder nach einigermaßen signifikanten Unterschieden?
Ein "kleines" Problem könnte sein, dass Gezeitenwechselwirkungen den Mond näher bringen würden. Wenn die Rotationsänderung ursprünglich ist, hat die Erde möglicherweise keinen Mond, wenn die Geschichte passiert.
Dies wirft auch die Frage auf, wie sich die Erde, die sich in die andere Richtung dreht, auf die Kolonisierung und den Aufbau von Nationen während des Segelzeitalters ausgewirkt hätte, da die Erde sich in die andere Richtung drehen würde und die Hadley-Zellen umkehren würde. Ich denke, das wäre jedoch eine bessere Frage für Worldbuilding.
Angesichts des Ursprungs des Begriffs „im Uhrzeigersinn“ ist es wahrscheinlich, dass sich die Erde, wenn sie sich im Uhrzeigersinn drehen würde, „gegen den Uhrzeigersinn“ drehen würde, da sich die Uhren auch in die entgegengesetzte Richtung drehen würden.
@DrSheldon "KSC wäre immer noch in Florida" - ich bezweifle es, KSC wäre mit ziemlicher Sicherheit in Kalifornien, wahrscheinlich in der Nähe von San Diego.
Die Erde dreht sich im Uhrzeigersinn. Du siehst es nur von der falschen Seite.
„Deshalb muss das Raumschiff erst die 30 km/s Geschwindigkeit der Erdumdrehung aufheben“, ist eine Falschaussage. vielleicht solltest du es nochmal überdenken.

Antworten (3)

In erster Linie würden sich die Standorte von Raumhäfen ändern. Kalifornien, nicht Florida, würde den Hauptstartplatz der NASA beherbergen. Russland wäre in einer etwas besseren Position, in der Lage, Raketen über das Schwarze Meer zu schicken, schönere Neigungen als derzeit von Baikonur aus verfügbar - obwohl Vostochny nicht passieren würde oder näher an Chita wäre. Die ESA könnte Französisch-Guayana vergessen, wahrscheinlich mit einem Weltraumbahnhof irgendwo in Portugal. Israel wäre ziemlich glücklich, wenn es nichts ändern müsste, aber mehrere hundert m/s Delta-V kostenlos bekommen würde.

Bei der Raumfahrt würden nur die Lagrange-Punkte Mond und Erde-Mond als Ziel schwieriger werden. In diesem Fall würden Apollo 11 und andere Mondmissionen tatsächlich das zusätzliche Delta-V benötigen, um in die rückläufige Umlaufbahn zu starten und "es durchzustehen".

LEO, GEO sowie Mars, alle anderen Planeten wären nicht weniger zugänglich - mit 30 km/s haben Sie den Punkt verfehlt. Die Erde umkreist die Sonne immer noch in der gleichen Richtung mit 30 km/s, unabhängig von ihrer axialen Drehung, so dass sich LEO-Satelliten, die die Erde mit 8 km/s umkreisen, immer noch mit 38 km/s relativ zur Sonne bewegen, wenn sie sich auf einer Seite der Erde befinden, und mit 22 km/s Im Gegensatz dazu drehen sich die Seiten einfach um, derzeit ist "schnell" die Nachtseite und "langsam" die Tagseite. Jetzt würden sie den Abflug für den Mars und die äußeren Planeten vom sonnennächsten Punkt aus durchführen und für Venus, Merkur und Sonnenvorbeiflüge vom entferntesten Punkt aus die Erdumlaufbahn auf ihrem Weg in beide Richtungen kreuzen und ihre ändern Perihel (für Mars-Hohmann-Transfer) oder Aphel (für Venus) um etwa 13.000-14.000 km gegenüber dem, was es derzeit ist.

Und das bedeutet 13.000 km (Erddurchmesser plus LEO-Höhe) Modifikation auf einer Umlaufbahn von 1 AE Apsis. Die Änderung der gegenüberliegenden Apsis um 14.000 km bei einer Apsis von 150 Millionen km kostet ein Niesen von RCS-Triebwerken.

Nein, die NASA würde immer noch von Florida aus starten, aber an der Westküste (Golf von Mexiko).
@DrSheldon und einen Abbruch nach Mexiko riskieren?
Das NASA-Hauptquartier befindet sich in Washington, DC, und sein Standort hängt nicht von der Erdrotation ab, sondern vom Schwerpunkt der Bundesregierung. en.wikipedia.org/wiki/NASA_Headquarters
1. Warum sollte Israel mehrere m/s kostenlos bekommen? 2. Warum würden Lagrange-Punkte schwerer zu erreichen sein? 3... Satelliten gehen auf der Sonnenseite schneller?
@Mazura 1: Israel startet derzeit Raketen nach Westen, in rückläufige Umlaufbahnen, damit sie sie nicht über Länder schießen, die ihnen feindlich gesinnt sind. Diese Richtung addiert die Rotationsgeschwindigkeit der Erde zum erforderlichen Delta-V. Wenn sich die Erde in die entgegengesetzte Richtung drehen würde, würde der Wert subtrahiert. 2. Lagrange-Punkte würden sich relativ zur Erddrehung in rückläufiger Richtung bewegen und erfordern das zusätzliche Delta-V, um sie zu erreichen, genau wie der Mond. 3. Auf der Nachtseite, im Bezugsrahmen der Sonne. Siehe das .
4. (nach dem Ansehen des Videos) Warum ist die Umlaufbahn des Mondes dann kreisförmig? Es ist nicht... wegen Evektion ? (Wenn ich mich dort gefunden habe, bin ich dann in das richtige Kaninchenloch gegangen, um zu versuchen, den 3. Absatz zu verstehen?)
@ Mazura; Ich denke, diese Frage würde besser von Experten auf Astronomy.SE beantwortet, geben Sie sie einfach nicht als "kreisförmig" an, weil sie elliptisch ist, nur warum so geringe Exzentrizität, was sie kreisförmig macht.
@OrganicMarble Wenn sich die Erde in die andere Richtung drehen würde, wäre das Klima in Europa ganz anders, wahrscheinlich viel feindseliger, die europäischen Länder wären nicht zu Supermächten geworden, die die Welt kolonisieren, die USA würden mit ihrer Hauptstadt an der Westküste ebenso Chinesisch sprechen das Hauptquartier der NASA. Ich habe nicht darüber nachgedacht, ob die Plattentektonik betroffen wäre (wahrscheinlich nicht). Aber jetzt sind wir im vollen Worldbuilding- Territorium :)
@gerrit es ist unwahrscheinlich, dass die evolution des lebens den gleichen verlauf genommen hätte; Das Szenario ist wie gesagt reine Fantasie.
Es besteht keine Notwendigkeit für die ESA, so weit im Norden zu bleiben. Frankreich hat auch die Insel Martinique, nicht weit von Französisch-Guayana und mit viel Meer im Westen. Es gibt auch eine Reihe ehemaliger afrikanischer Kolonien, die wahrscheinlich gerne einen Raumhafen für die richtige Gebühr beherbergen würden.
@gerrit: In der Tat scheint die Modellierung des Klimas einer sich rückwärts drehenden Erde eine interessante Übung zu sein. Glücklicherweise muss ich nicht daran denken, ein Klimasimulationstool herunterzuladen und es selbst auszuprobieren, da einige Leute es bereits getan haben .

Weltraummissionen würden daran nicht viel ändern. Das Raumschiff benötigt Energie, um aus dem Gravitationsschacht zu steigen. Es beginnt mit kinetischer Energie (Geschwindigkeit), aber wenn es höher steigt, wird es gegen potentielle Energie (Höhe) ausgetauscht. Je höher die Umlaufbahn, desto langsamer bewegt sich das Raumfahrzeug relativ zur Erde. Eine LEO-Umlaufbahn benötigt etwa 7,9 km/s, aber auf einer GEO-Umlaufbahn bewegt sich der Satellit mit weniger als 3,1 km/s. Unabhängig davon, wie Sie begonnen haben (im Uhrzeigersinn oder gegen den Uhrzeigersinn), wenn Sie höher steigen, würde diese Geschwindigkeit in eine Höhe umgewandelt, die nicht von der Richtung der Anfangsgeschwindigkeit abhängt. Die Erdgravitation vollständig zu verlassen bedeutet, die gesamte Geschwindigkeit in Höhe umzuwandeln [vorausgesetzt, dass gerade genug Energie zum Verlassen vorhanden war].

Es wird immer noch einige (relativ geringfügige) Auswirkungen geben. Zum Beispiel beginnt man normalerweise eine Weltraummission nicht mit einer kinetischen Energie, die gerade ausreicht, um gut aus der Schwerkraft herauszukommen. Im Allgemeinen fügen Sie etwas zusätzliches Delta-V hinzu, um sich woanders zu bewegen, sobald Sie den Einflussbereich der Erde verlassen. Sie können diese Energie in zwei Stufen hinzufügen, indem Sie zuerst in eine hohe Umlaufbahn gehen und dann den Motor erneut starten, um sich zu einem anderen Planeten zu bewegen, aber dies ist aufgrund des Oberth-Effekts komplexer und weniger effizient, so dass Sie mehrere Hundert m / s Delta-V verlieren. Außerdem wird es zu viel Zeit und Platz brauchen, um vollständig aus der Schwerkraft der Erde herauszuklettern, sodass eine kleine, aber nicht null verbleibende Geschwindigkeit übrig bleibt, die aufgehoben werden muss. Insgesamt würde das Deep-Space-Missionen etwas erschweren, aber nicht zu dramatischen Veränderungen führen.

Dann besteht eigentlich keine Notwendigkeit, Raumfahrzeuge in prograde Umlaufbahnen zu starten. Sie können diese ebenso gut in retrograde oder polare Umlaufbahnen starten. Dies würde ein paar hundert zusätzliche m / s Delta-V kosten, aber Sie werden davon verschont, eine Geschwindigkeit von 8 km / s zu erreichen, nur um sie wieder zurückzusetzen, sobald Sie sich im Orbit befinden. Dieser Trick würde wahrscheinlich für Mondmissionen verwendet, da er im Gegensatz zu anderen Planeten innerhalb der Erdgravitation gut mit einer Geschwindigkeit von ~ 1 km / s umkreist, und wir möchten ihn erreichen.

Schließlich denke ich, dass das Szenario, an das Sie tatsächlich gedacht haben, eine Erde selbst ist, die sich in einer rückläufigen Umlaufbahn bewegt (in entgegengesetzter Richtung zu anderen Planeten). Das würde sicherlich die Erforschung des Weltraums auf verschiedenen Planeten erheblich erschweren. Aber zum Glück gibt es in allen Theorien zur Entstehung von Planetensystemen keine Möglichkeit für die Erde, sich in einer rückläufigen Umlaufbahn zu bewegen, und ich bin mir nicht einmal sicher, ob eine solche Umlaufbahn langfristig stabil wäre.

Zum Beispiel führt ein Raumschiff, das in einen Hohmann-Transfer zum Mars injiziert wird, eine progradige Verbrennung über der Seite der Erde aus, die von der Sonne abgewandt ist (dh Nachtseite). Aber ein Raumschiff, das sich in LEO befindet und im Uhrzeigersinn umkreist, kann das nicht, weil sich die Erde gegen den Uhrzeigersinn um die Sonne dreht.

Natürlich kann es. Es muss nur die fortschreitende Verbrennung ausführen, wenn es sich auf der Seite der Erde befindet, die der Sonne zugewandt ist, wenn seine Geschwindigkeit relativ zur Erde in dieselbe Richtung zeigt wie die Geschwindigkeit der Erde relativ zur Sonne .

(Eigentlich sollte für einen optimalen Auswurf die fortschreitende Verbrennung kurz vor dem Punkt erfolgen, an dem die Geschwindigkeitsvektoren ausgerichtet sind, da die Bahn des Raumfahrzeugs weiterhin etwas gekrümmt sein wird, wenn es aus der Schwerkraft der Erde heraussteigt. Die Auswurfsverbrennung wird die Raumfahrzeug auf einer hyperbolischen Flugbahn relativ zur Erde, und optimalerweise sollte die vordere Asymptote dieser Hyperbel mit der Geschwindigkeit der Erde relativ zur Sonne ausgerichtet sein. Aber in jedem Fall gilt all dies unabhängig davon, ob Sie von der anfänglichen Erdumlaufbahn ausgehen ist im Uhrzeigersinn oder gegen den Uhrzeigersinn. Es funktioniert sogar mit geneigten oder polaren Umlaufbahnen, obwohl Sie in diesem Fall auch sicherstellen möchten, dass die Achse der anfänglichen Umlaufbahn senkrecht zur Richtung der Erde ist.s Geschwindigkeit um die Sonne.)