Ziemlich einfache Frage, für die ich nur die Mathematik nicht kenne. Wenn ich möchte, dass meine Raumstation / Megastruktur, die etwa 2000 km über der Erde umkreist, einem Beobachter am Boden ungefähr so groß wie der Mond erscheint, wie groß müsste sie sein? Meine blinde beste Schätzung ist mehr als zehn Kilometer lang/breit, aber ich würde gerne genau wissen, wie groß ein Objekt sein müsste, um den Mond teilweise zu mindestens 50 % zu verdecken.
Die Beziehung zwischen wahrer Größe und Entfernung für zwei Objekte mit derselben scheinbaren Größe ist linear. Das heißt, ein Objekt, das doppelt so weit entfernt und doppelt so groß ist, erscheint als gleich groß.
Der Mond umkreist ihn in einer durchschnittlichen Entfernung von etwa 385.000 km. (Obwohl die Entfernung zwischen Ihnen und dem Mond um einige tausend km variiert, je nachdem, wo Sie sich auf dem Planeten befinden, ist das hier keine große Sache.) Niedrige Erdumlaufbahnen variieren, liegen aber im Allgemeinen in der Größenordnung von 1/1000 davon, oder ~300 bis 400 km. (Die Internationale Raumstation kreist in etwas mehr als 400 km Entfernung.) Ihr Objekt muss also etwa 1/1000 des Mondradius haben oder nur etwa 1,7 km. Das ist groß, wenn es darum geht, Dinge in den Weltraum zu schicken – die ISS ist nur etwa 100 m lang, und dazu zählen alle Panels und so –, aber absolut gesehen ist es nicht so groß.
Allerdings gibt es dabei eine Reihe von Problemen. Einer ist, dass die Unterschiede in der Entfernung zu verschiedenen Teilen der Erde zwar für die Größe des Mondes ziemlich vernachlässigbar sind, aber nicht für die Größe Ihres Satelliten; es wird von entfernten Teilen der Erde viel kleiner erscheinen als von direkt darunter. Ein zweites Problem ist, dass die Umlaufbahn des Mondes etwas exzentrisch ist – er bewegt sich während seiner Umlaufbahn bis zu 5 % näher und weiter von seiner durchschnittlichen Entfernung. Dies wirkt sich natürlich ähnlich auf seine scheinbare Größe aus.
Außerdem stellt dies nur sicher, dass Ihr Satellit ungefähr die gleiche scheinbare Größe wie der Mond hat. Tatsächlich ist das Verdecken des Mondes ein viel schwierigeres Thema. Sie können Sonnenfinsternisse nachschlagen, um ein Gefühl für die Geometrie zu bekommen, aber die Kurzversion ist, dass sich der Satellit in einer bestimmten Umlaufbahn befinden müsste, er den Mond nur gelegentlich verfinstern würde und die Sonnenfinsternis nur sichtbar wäre auf bestimmte Teile der Oberfläche.
L.Niederländisch
Benutzer
Buchwurm
Benutzer
Buchwurm
Elemente