Benötigen Sie eine Geschwindigkeit von 0 km/s, um in die Sonne zu krachen?

Question

Benötigen Sie eine Geschwindigkeit von 0 km/s, um in die Sonne zu krachen?

ker2x

Ich habe einen beliebten Thread über das Delta-V gelesen, das erforderlich ist, um dem Sonnensystem zu entkommen, im Vergleich zu dem Delta-V, das erforderlich ist, um in die Sonne zu stürzen. Ich verstehe: Die Erde selbst hat bereits eine hohe Geschwindigkeit (29,7 km / s), also müssen Sie nur weiter nach vorne drängen, um zu entkommen. Aber Sie müssen die gesamte "Erdgeschwindigkeit" (von 29,7 auf 0 km/s) verlieren, um in die Sonne zu krachen. Wenn Sie beide vergleichen, ist es "billiger", dem Sonnensystem zu entkommen.

Der Teil, den ich nicht verstehe, ist: Warum braucht man eine Geschwindigkeit von 0 km/s, um in die Sonne zu krachen? Würden Sie nicht unweigerlich auf die Sonnenoberfläche absinken, selbst wenn Sie schneller als 0 km/s wären?

Sie müssen nicht wirklich "in gerader Linie fallen" (was tatsächlich 0 km / s erfordern würde), oder doch?

Benutzer3528438

Ihre Erdgeschwindigkeit steht senkrecht zur Sonne. Wenn Sie nicht alles loswerden, verpassen Sie immer die Sonne und landen auf einer elliptischen Umlaufbahn.

Sternenmann

Es ist auch möglich, in eine hyperbolische Umlaufbahn gebracht zu werden, wo die Periapsis auf die Sonne trifft. Dies würde durch die Nutzung der Schwerkraft von anderen Planeten erfolgen.

Sternenmann

Eventuell wichtige Infos. Die Erde und alle anderen Planeten drehen sich tatsächlich spiralförmig von der Sonne weg . Sie würden sich also nicht in Richtung Sonne drehen. Zumindest nicht seit Milliarden von Jahren.

ker2x

@ user3528438 aber das wäre nur wahr, wenn die "Sonne" ein unendlich kleiner Punkt wäre, oder? Die Sonne ist groß und ich verstehe nicht, warum Sie 0 m / s brauchen, um ihre Oberfläche zu erreichen.

Loren Pechtel

@ user3528438 Die Sonne ist kein Punktobjekt. Wenn Sie Ihre Periapsis in die Photosphäre bringen, brennen Sie ein (Sie können nicht wirklich in die Sonne stürzen, selbst wenn Sie die Strahlungsenergie nicht mitzählen. Die Eintrittsheizung wird Sie zerstören, bevor Sie zu etwas kommen, das fest genug ist, um Sie aufzuhalten.), nicht komm wieder hoch.

ker2x

@LorenPechtel ja, in meiner Frage zählt das Erreichen der Photosphäre als "Absturz" :)

vsz

Bitte beachten Sie, dass es keine "Spirale in etwas" gibt. Weder Sterne, Planeten noch Schwarze Löcher sind kosmische Staubsauger, die Dinge aktiv ansaugen. Sofern keine äußere Kraft auf einen Körper einwirkt (oder er auf einen erheblichen Luftwiderstand stößt), bleiben die Umlaufbahnen so, wie sie waren.

fraxinus

Wie kann man technisch gesehen in die Sonne "krachen"? Es gibt keine harte Oberfläche für einen "Crash" bei der Abfahrt. Es gibt nicht einmal genug dichtes Gas, um Sie zu verlangsamen, bevor die Hitze Sie verdampft.

SF.

Ich denke, was wirklich als Absturz (oder Absturz, wenn Sie es vorziehen) erwähnt werden sollte, muss nicht so teuer sein, wenn Sie es nicht eilig haben. Es heißt bi-elliptischer Transfer. Sie beschleunigen vorwärts, fast auf eine Fluchtbahn (~ 12,7 km / s, von denen 8 benötigt werden, um die Erde zu verlassen, in eine niedrige Umlaufbahn), und an der Apoapsis werden Sie sehr langsam sein - auf diese "Null" herunterkommen. wird richtig günstig. Dann stürzen Sie von irgendwo in der Oortschen Wolke in die Sonne, aber es wird mindestens ein paar Jahrzehnte dauern.

Benutzer20636

Die Parker Solar Probe ist ein Beispiel für die Arbeit, die erforderlich ist, um etwas zu verlangsamen, um es in die Nähe der Sonne zu bringen.

Nuklearer Hoagie

Beachten Sie, dass Umlaufbahnen vollständig umkehrbar sind - jede Umlaufbahn wird umgekehrt genau gleich ablaufen, wenn Sie die Uhr rückwärts laufen lassen (das Landen einer Rakete ist nur ein Start in umgekehrter Richtung). Wenn Sie wirklich "in die Sonne schrauben" könnten, ohne etwas zu tun, würde das bedeuten, dass Sie "umsonst" aus der Sonne schrauben könnten, was intuitiv unmöglich ist . Aber es erfordert genau die gleiche Energieübertragung wie das Eindrehen , nur rückwärts.

Josua

Es gibt einen Grund, warum die klassische Crash-in-the-Sun-Trajektorie eine Jupiter-Schwerkraftunterstützung ist.

jamesqf

@Nuclear Wang: Dieses „keine Spiralen“ würde in einem idealen Universum zutreffen. In diesem hat die Sonne, wie die meisten Planeten, eine Atmosphäre. Wenn Sie nahe genug herankommen, erleben Sie Reibung, was bedeutet, dass Sie allmählich Energie verlieren und schließlich gegen den Körper prallen. Aus diesem Grund verlassen Satelliten in LEO schließlich ihre Umlaufbahn, wenn sie nicht wie die ISS neu gestartet werden.

Nuklearer Hoagie

@jamesqf Ja, die Umkehrbarkeit von Umlaufbahnen funktioniert nur in Situationen ohne nicht konservative Kräfte wie atmosphärische Reibung. Es ist eine gute Annäherung an die Realität für den größten Teil des Weltraums, aber es bricht zusammen, wenn Sie nah genug an einer Atmosphäre sind, um Luftwiderstand zu spüren. Die atmosphärische Dicke der Sonne beträgt < 0,1 % ihres Radius. Wenn Sie also Luftwiderstand spüren, befinden Sie sich praktisch bereits in der Sonne, gemessen an der Größe des Sonnensystems.

jamesqf

@Nuclear Wang: Das hängt natürlich davon ab, was man unter Atmosphäre versteht. Nach einer Definition könnte man sagen, dass es sich weit über die Umlaufbahn von Pluto hinaus erstreckt. Ich gebe zu, dass Sie eine Weile warten müssen, bis sich die Reibung auf diese Entfernung auswirkt :-)

Flacher

@ker2x: Die Sonne ist groß, aber im Vergleich zu Ihrer Entfernung von der Sonne (dh der Umlaufbahnhöhe der Erde) ist die Sonne ein winziger Punkt. Du brauchst nicht genau 0 km/s, aber es braucht auch nicht viel Geschwindigkeit, um die Sonne zu verpassen. Wenn Sie sich im Laufe der Zeit, die Sie benötigen, um in die Sonne zu "fallen", seitwärts > dem Sonnenradius bewegen, verpassen Sie es im Wesentlichen. Es ist eine lange Reise, sodass selbst eine geringe Geschwindigkeit dazu führen kann, dass Sie sie verfehlen. Sie müssen also nahe an 0 km/s sein, um zu vermeiden, dass Sie sich zu sehr seitwärts bewegen.

Innovativ

@ker2x Bitte beachten Sie, dass die meisten der folgenden Antworten nicht wirklich korrekt sind. Die Geschwindigkeit, mit der Sie fahren, hat nichts damit zu tun, ob Sie in die Sonne krachen oder nicht, solange Ihre Geschwindigkeit non-vero ist. Die Kommentare beziehen sich auf die Reduzierung Ihrer "Geschwindigkeit", aber das ist auch Unsinn. Die Geschwindigkeit ist ein Vektor, sie hat eine Größe (Ihre Geschwindigkeit) und eine Richtung (eine Tangente zur Umlaufbahn). Sie müssen Energie aufwenden, um diese Vektorrichtung zu drehen, also ist es keine Tangente, sondern eine Linie, die die Sonne schneidet. Dies kann unabhängig von der Vektorgröße erfolgen. Eine Geschwindigkeit von 0 km/s bedeutet, dass Sie stationär sind und überhaupt nicht kollidieren werden.

David Hammen

@Innovine - Es ist Ihr Kommentar, der falsch ist. Die Antworten sind richtig, unter der Annahme einer einzigen Verbrennung in der Erdumlaufbahn und ohne Schwerkraftunterstützung von anderen Planeten. Zu "Eine Geschwindigkeit von 0 km/s bedeutet, dass Sie stationär sind und überhaupt nicht kollidieren werden." Das ist falsch. Sie scheinen die Schwerkraft zu vergessen. Eine Momentangeschwindigkeit von Null bedeutet, dass das Objekt mit der Sonne kollidieren wird, da sich das Objekt auf einer radialen Flugbahn befindet.

Antworten (7)

Benötigen Sie eine Geschwindigkeit von 0 km/s, um in die Sonne zu krachen?

Ihre Erdgeschwindigkeit steht senkrecht zur Sonne. Wenn Sie nicht alles loswerden, verpassen Sie immer die Sonne und landen auf einer elliptischen Umlaufbahn.
Es ist auch möglich, in eine hyperbolische Umlaufbahn gebracht zu werden, wo die Periapsis auf die Sonne trifft. Dies würde durch die Nutzung der Schwerkraft von anderen Planeten erfolgen.
Eventuell wichtige Infos. Die Erde und alle anderen Planeten drehen sich tatsächlich spiralförmig von der Sonne weg . Sie würden sich also nicht in Richtung Sonne drehen. Zumindest nicht seit Milliarden von Jahren.
@ user3528438 aber das wäre nur wahr, wenn die "Sonne" ein unendlich kleiner Punkt wäre, oder? Die Sonne ist groß und ich verstehe nicht, warum Sie 0 m / s brauchen, um ihre Oberfläche zu erreichen.
@ user3528438 Die Sonne ist kein Punktobjekt. Wenn Sie Ihre Periapsis in die Photosphäre bringen, brennen Sie ein (Sie können nicht wirklich in die Sonne stürzen, selbst wenn Sie die Strahlungsenergie nicht mitzählen. Die Eintrittsheizung wird Sie zerstören, bevor Sie zu etwas kommen, das fest genug ist, um Sie aufzuhalten.), nicht komm wieder hoch.
@LorenPechtel ja, in meiner Frage zählt das Erreichen der Photosphäre als "Absturz" :)
Bitte beachten Sie, dass es keine "Spirale in etwas" gibt. Weder Sterne, Planeten noch Schwarze Löcher sind kosmische Staubsauger, die Dinge aktiv ansaugen. Sofern keine äußere Kraft auf einen Körper einwirkt (oder er auf einen erheblichen Luftwiderstand stößt), bleiben die Umlaufbahnen so, wie sie waren.
Wie kann man technisch gesehen in die Sonne "krachen"? Es gibt keine harte Oberfläche für einen "Crash" bei der Abfahrt. Es gibt nicht einmal genug dichtes Gas, um Sie zu verlangsamen, bevor die Hitze Sie verdampft.
Ich denke, was wirklich als Absturz (oder Absturz, wenn Sie es vorziehen) erwähnt werden sollte, muss nicht so teuer sein, wenn Sie es nicht eilig haben. Es heißt bi-elliptischer Transfer. Sie beschleunigen vorwärts, fast auf eine Fluchtbahn (~ 12,7 km / s, von denen 8 benötigt werden, um die Erde zu verlassen, in eine niedrige Umlaufbahn), und an der Apoapsis werden Sie sehr langsam sein - auf diese "Null" herunterkommen. wird richtig günstig. Dann stürzen Sie von irgendwo in der Oortschen Wolke in die Sonne, aber es wird mindestens ein paar Jahrzehnte dauern.
Die Parker Solar Probe ist ein Beispiel für die Arbeit, die erforderlich ist, um etwas zu verlangsamen, um es in die Nähe der Sonne zu bringen.
Beachten Sie, dass Umlaufbahnen vollständig umkehrbar sind - jede Umlaufbahn wird umgekehrt genau gleich ablaufen, wenn Sie die Uhr rückwärts laufen lassen (das Landen einer Rakete ist nur ein Start in umgekehrter Richtung). Wenn Sie wirklich "in die Sonne schrauben" könnten, ohne etwas zu tun, würde das bedeuten, dass Sie "umsonst" aus der Sonne schrauben könnten, was intuitiv unmöglich ist . Aber es erfordert genau die gleiche Energieübertragung wie das Eindrehen , nur rückwärts.
Es gibt einen Grund, warum die klassische Crash-in-the-Sun-Trajektorie eine Jupiter-Schwerkraftunterstützung ist.
@Nuclear Wang: Dieses „keine Spiralen“ würde in einem idealen Universum zutreffen. In diesem hat die Sonne, wie die meisten Planeten, eine Atmosphäre. Wenn Sie nahe genug herankommen, erleben Sie Reibung, was bedeutet, dass Sie allmählich Energie verlieren und schließlich gegen den Körper prallen. Aus diesem Grund verlassen Satelliten in LEO schließlich ihre Umlaufbahn, wenn sie nicht wie die ISS neu gestartet werden.
@jamesqf Ja, die Umkehrbarkeit von Umlaufbahnen funktioniert nur in Situationen ohne nicht konservative Kräfte wie atmosphärische Reibung. Es ist eine gute Annäherung an die Realität für den größten Teil des Weltraums, aber es bricht zusammen, wenn Sie nah genug an einer Atmosphäre sind, um Luftwiderstand zu spüren. Die atmosphärische Dicke der Sonne beträgt < 0,1 % ihres Radius. Wenn Sie also Luftwiderstand spüren, befinden Sie sich praktisch bereits in der Sonne, gemessen an der Größe des Sonnensystems.
@Nuclear Wang: Das hängt natürlich davon ab, was man unter Atmosphäre versteht. Nach einer Definition könnte man sagen, dass es sich weit über die Umlaufbahn von Pluto hinaus erstreckt. Ich gebe zu, dass Sie eine Weile warten müssen, bis sich die Reibung auf diese Entfernung auswirkt :-)
@ker2x: Die Sonne ist groß, aber im Vergleich zu Ihrer Entfernung von der Sonne (dh der Umlaufbahnhöhe der Erde) ist die Sonne ein winziger Punkt. Du brauchst nicht genau 0 km/s, aber es braucht auch nicht viel Geschwindigkeit, um die Sonne zu verpassen. Wenn Sie sich im Laufe der Zeit, die Sie benötigen, um in die Sonne zu "fallen", seitwärts > dem Sonnenradius bewegen, verpassen Sie es im Wesentlichen. Es ist eine lange Reise, sodass selbst eine geringe Geschwindigkeit dazu führen kann, dass Sie sie verfehlen. Sie müssen also nahe an 0 km/s sein, um zu vermeiden, dass Sie sich zu sehr seitwärts bewegen.
@ker2x Bitte beachten Sie, dass die meisten der folgenden Antworten nicht wirklich korrekt sind. Die Geschwindigkeit, mit der Sie fahren, hat nichts damit zu tun, ob Sie in die Sonne krachen oder nicht, solange Ihre Geschwindigkeit non-vero ist. Die Kommentare beziehen sich auf die Reduzierung Ihrer "Geschwindigkeit", aber das ist auch Unsinn. Die Geschwindigkeit ist ein Vektor, sie hat eine Größe (Ihre Geschwindigkeit) und eine Richtung (eine Tangente zur Umlaufbahn). Sie müssen Energie aufwenden, um diese Vektorrichtung zu drehen, also ist es keine Tangente, sondern eine Linie, die die Sonne schneidet. Dies kann unabhängig von der Vektorgröße erfolgen. Eine Geschwindigkeit von 0 km/s bedeutet, dass Sie stationär sind und überhaupt nicht kollidieren werden.
@Innovine - Es ist Ihr Kommentar, der falsch ist. Die Antworten sind richtig, unter der Annahme einer einzigen Verbrennung in der Erdumlaufbahn und ohne Schwerkraftunterstützung von anderen Planeten. Zu "Eine Geschwindigkeit von 0 km/s bedeutet, dass Sie stationär sind und überhaupt nicht kollidieren werden." Das ist falsch. Sie scheinen die Schwerkraft zu vergessen. Eine Momentangeschwindigkeit von Null bedeutet, dass das Objekt mit der Sonne kollidieren wird, da sich das Objekt auf einer radialen Flugbahn befindet.

Erin Anne · Answer 1

Würde ich nicht unweigerlich zur Sonnenoberfläche spiralen, selbst wenn ich schneller als 0 km / s wäre?

Nein. In angemessenen Zeitskalen hat eine Umlaufbahn eine feste Entfernung der engsten Annäherung, die als "Periapsis" bezeichnet wird. (Diese Zeitskalen verkürzen sich, wenn Sie nahe genug an dem sind, was Sie umkreisen, dass eine Atmosphäre Sie nach unten ziehen kann).

Sie müssen nicht wirklich "in gerader Linie fallen" (was tatsächlich 0 km / s erfordern würde), oder doch?

WAHR. 0 km/s wären nötig, um den Mittelpunkt der Sonne zu treffen. Wir können nach der notwendigen Geschwindigkeit lösen, um Ihre Periapsis unter den Sonnenradius zu senken. Laut Wikipedia dauert das erste Brennen für eine Hohmann-Übertragung ein Delta-V von

Δ v = \sqrt{\frac{μ}{R_{1}}} (\sqrt{\frac{2 R_{2}}{R_{1} + R_{2}}} - 1)

$\Delta v = \sqrt{\frac{\mu}{r_1}} \left( \sqrt{\frac{2r_2}{r_1+r_2}} -1 \right)$

Für den Transfer, den wir in Betracht ziehen

$\mu$ ist der Gravitationsparameter der Sonne , $1.32712440018(9)×10^{11} \text{km}^3 \text{s}^{−2}$
$r_1$ beträgt der Umlaufradius, von dem wir ausgehen, also die große Halbachse der Erdumlaufbahn , 149.598.023 km
$r_2$ ist der Bahnradius an der Periapsis (Perihel hier, am nächsten zur Sonne), wo wir den Radius der Sonne verwenden , 695.700 km

Wenn ich das alles in Python stecke, finde ich, dass wir ein Delta-V von -26,9 km/s brauchen, um die Sonnenoberfläche zu streifen. Unter der Annahme, dass Ihre Zahl von 29,7 km/s richtig war, haben wir 90 % unserer sonnenzentrierten Geschwindigkeit verloren, um dies zu tun.

Danke, jetzt verstehe ich. Wie @ user123 darauf hingewiesen hat, macht es keinen großen Unterschied im großen Schema der Sache. Eine kurze Frage: Sie geben ein "negatives Delta-v" an. Sollte ich es verstehen, bedeutet dies, dass Sie zum Aufprall auf die Sonnenoberfläche um 26,9 km / s verlangsamen müssen und daher eine Geschwindigkeit von 1 km / s (oder weniger) benötigen. richtig ?
@ker2x Sie haben Recht, dass das Negativ anzeigt, dass Delta-V eine Verzögerung ist (ebenfalls ist für r_2> r_1 eine Beschleunigung erforderlich), aber 29,7 - 26,9 ist 2,8. Also nicht 1 km/s oder weniger.
Ich muss wirklich schlafen ... Nochmals vielen Dank! (Gute Nacht!)
Ey, das ist eigentlich nicht schlecht! Mit der Raketengleichung sind 3 km/s nichts zu verachten.
@ErinAnne, die andere Möglichkeit besteht darin, in Richtung Sonne zu beschleunigen, damit Sie schnell genug fahren, dass die Seitengeschwindigkeit keine Rolle spielt. Wenn man die Schwerkraft außer Acht lässt, sollte ein Delta-V von 6387 km/s nach innen in Richtung Sonne ausreichen, für eine Flugzeit von etwas mehr als 6,5 Stunden.
@Mark Ich neige dazu, die Aufstiegsoptionen als "die andere Option" zu betrachten, aber ein 2% c Delta-V direkt sonnenwärts ist sicherlich irgendwo auf der Liste, lol. Wenn Sie schon dabei sind, können Sie diese seitliche Geschwindigkeit auch aufheben, nur um sicherzugehen, dass Sie richtig ausgerichtet sind.
Das ist völlig falsch. Sie können mit jeder anderen Geschwindigkeit als 0 in die Sonne krachen, da Ihre Geschwindigkeit in der richtigen Richtung liegt. Wenn Sie eine Geschwindigkeit von Null haben, sind Sie bewegungslos und daher nicht im Begriff, mit irgendetwas zusammenzustoßen
@Innovine wir sprechen hier davon, in einer Sonnenumlaufbahn um die Erde zu starten. Sie müssen Ihre Anfangsgeschwindigkeit drastisch reduzieren, um Ihre Geschwindigkeit in die „richtige Richtung“ lenken zu können. Wenn Sie diese Geschwindigkeit auf Null reduzieren, fallen Sie unter ihrem Gravitationseinfluss direkt in die Sonne. Eine größere Tangentialgeschwindigkeit als oben angegeben (2,8 km/s) bei 1 AE von der Sonne bedeutet, dass die Sonnengravitation allein nicht ausreicht, um die Sonne zu streifen (hier 695.700 km von ihrem Zentrum entfernt).
@ErinAnne "Sie müssen Ihre Anfangsgeschwindigkeit dramatisch reduzieren, um Ihre Geschwindigkeit lenken zu können" ist völlig falsch. Sie verwechseln Geschwindigkeit mit Tangentialgeschwindigkeit. Geschwindigkeit ist ein Vektor. 2,8 km ist eine Geschwindigkeit (ein Skalar). Sie können diese Anfangsgeschwindigkeit nehmen und durch Anwenden einer Beschleunigung entlang der Nadirrichtung genau dieselbe Geschwindigkeitsgröße beibehalten, während Sie die Richtung in einen Kollisionskurs mit der Sonne ändern. Die Anfangsgeschwindigkeit von 2,8 km/s kann jederzeit beibehalten werden. Die Menge an Kerbals, die falsche Antworten posten, ist erstaunlich.
Warum ist dies immer noch eine positive und akzeptierte Antwort? "0 km/s wären nötig, um den Mittelpunkt der Sonne zu treffen" ist physikalisch unmöglich. Eine Geschwindigkeit von 0 bedeutet, dass Sie sich nicht bewegen und mit nichts kollidieren können.
@Innovine, bitte zögern Sie nicht, Ihre Argumente in einer richtigen Antwort zu erweitern. Ich werde nicht so tun, als wäre meine Antwort die einzig richtige (obwohl ich denke, dass sie die Frage beantwortet), aber was Sie bisher dargelegt haben, ist für mich nicht besonders überzeugend. Sie können unbedingt die Radialgeschwindigkeit hinzufügen, anstatt mit Ihrer Tangentialgeschwindigkeit zu arbeiten, aber ich denke, Sie werden feststellen, dass diese Delta-Vs viel höher sind als die in den anderen Antworten dargelegten. Denken Sie daran, dass wir Anfangsbedingungen beschreiben, die sich dann unter dem Einfluss der Schwerkraft der Sonne entwickeln, und hören Sie bitte auf, die Menschen Kerbals zu nennen.
Ich denke, wir alle beantworten die Frage, indem wir annehmen, dass "Geschwindigkeit" "Tangentialgeschwindigkeit" relativ zur Sonne bedeutet. Wir könnten den ganzen Tag darüber streiten, weil die Sonne auch keine Nullgeschwindigkeit hat, also ... ich habe diese Antwort akzeptiert, weil die erste und ich verstanden habe, was geschrieben wurde :)

Sternenmann · Answer 2

Sie benötigen eine Umlaufgeschwindigkeit von weniger als 2866 m / s bei 1 AE, um in die Sonne zu stürzen.

Technisch gesehen müssen Sie relativ zur Sonne nicht genau auf 0 m / s verlangsamen , um damit zu kollidieren. Lassen Sie uns die ungefähre Geschwindigkeit berechnen, die erforderlich ist, um die "Oberfläche" der Sonne zu streifen. Dies ist eine ausgezeichnete Antwort auf die Berechnung von Apoapsis und Periapsis einer Umlaufbahn.

Erstens ist die Erde etwa 150.000.000 km vom Zentrum der Sonne entfernt. Wir wollen ein Perihel von 700.000 km vom Zentrum der Sonne erhalten (Radius der Sonne beträgt etwa 697.000 km, also etwa 3.000 km über der "Oberfläche").

Arbeiten wir also rückwärts. Um die Exzentrizität zu berechnen, verwenden Sie:

e = \frac{R_{A} - R_{P}}{R_{A} + R_{P}}

$e=\frac{r_a-r_p}{r_a+r_p}$ welches ist

e = \frac{1.5 \times 10^{11} - 7 \times 10^{8}}{1.5 \times 10^{11} + 7 \times 10^{8}}

$e=\frac{1.5 \times 10^{11}-7 \times10^8}{1.5 \times 10^{11}+7 \times10^8}$ Deshalb,

e = 0.99071

$e = 0.99071$ . Lassen Sie uns nun herausfinden, welche Geschwindigkeit wir an der Apoapsis (Startpunkt) benötigen, um eine Periapsis von 700.000 km zu haben. Arbeiten wir rückwärts.

A = \frac{R_{P}}{1 - | e |}

$a = \frac{r_p}{1-|e|}$ welches ist

A = \frac{7 \times 10^{8}}{1 - 0,99701}

$a = \frac{7 \times 10^8}{1-0.99701}$ und deshalb,

A = 7.535 \times 10^{10} M

$a=7.535 \times 10^{10}\space m$ Berechnen Sie die orbitale spezifische Energie (wir müssen das GM der Sonne verwenden, das ist

1.327 \times 10^{20}

$1.327\times 10^{20}$ ):

E = \frac{- G M}{2 A}

$E=\frac{-GM}{2a}$ So,

E = \frac{- 1.327 \times 10^{20}}{2 \times (7.535 \times 10^{10})}

$E=\frac{-1.327 \times 10^{20}}{2 \times (7.535 \times 10^{10})}$ und deshalb,

E = - 880557398.8

$E = -880557398.8$ . Jetzt berechnen wir einfach die Geschwindigkeit bei 150 Millionen km.

v = \sqrt{2 (E + \frac{G M}{R})}

$V=\sqrt{2(E+\frac{GM}{r})}$ Ersatzwerte (denken Sie daran,

r

$r$ sind 150 Millionen km).

v = \sqrt{2 (- 880557398.8 + \frac{1.327 \times 10^{20}}{1.5 \times 10^{11}})}

$V=\sqrt{2\bigg(-880557398.8+\frac{1.327 \times 10^{20}}{1.5 \times 10^{11}}\bigg)}$ Und

V = 2866.8

$V = 2866.8$

m / s

$m/s$ .

Wir können daraus schließen, dass wir etwa 2867 m/s Geschwindigkeit in einer Entfernung von 150 Millionen km benötigen, um eine Periapsis von 700.000 km zu erhalten, die knapp über der Sonnenoberfläche liegt. Das heißt, Sie brauchen a $\Delta V$ von $-26.914$ $km/s$ weil die Erdgeschwindigkeit etwa 29 km/s beträgt. Da 26 km / s von Delta V VIEL sind, gehen die meisten Raumfahrzeuge zu einem der äußeren Planeten (wie Jupiter) und verwenden eine Schwerkraftunterstützung zum Abbremsen. Die Umlaufgeschwindigkeit nimmt mit der Entfernung ab.

Und die Erde würde ihre orbitale Energie verlieren und spiralförmig auf die Sonne aufprallen, aber das würde Milliarden von Jahren dauern. Aufgrund der Atmosphäre und der Aktivität der Sonne brauchen Satelliten viele Jahre, um die Erde zu verlassen. Aber bevor die Erde überhaupt ihre Orbitalenergie verliert, würde sich die Sonne zu einem Roten Riesen ausdehnen und möglicherweise die Erde verschlucken.

Sie stellen in den Kommentaren zu der Frage fest, dass sich die Erde spiralförmig herausdreht. Warum also dem im letzten Absatz dieser Antwort widersprechen?
Es gibt nur wenige Effekte, die die Erde in eine Spirale hinein- und hinaustreiben lassen. Die Dominante ist jetzt wahrscheinlich der Gezeiteneffekt, der die Erde nach außen drückt. Irgendwann (in vielen Milliarden Jahren) wird die Emission von Gravitationsenergie überwiegen und die Erde wird spiralförmig abwärts gehen.
Ich glaube, ich verstehe das "das würde Milliarden von Jahren dauern" im letzten Absatz hier falsch. Es ist die gleiche Aussage und ich interpretiere sie nur falsch (parse diese als "es befindet sich derzeit in einer Spirale, aber es wird Milliarden von Jahren dauern, die Sonne zu treffen"). Mein Fehler. (Obwohl ich dachte, die Sonne würde sich zu einem roten Riesen ausdehnen, bevor eine Spirale nach unten passieren würde)
@fraxinus Gravitationswellenemission ist völlig vernachlässigbar und wird niemals dominant werden. Jupiter emittiert in der Größenordnung von 200 W, die Erde wahrscheinlich nur eine Handvoll W und nimmt mit zunehmender Umlaufbahn ab. Wenn man mit 30 km/s frontal in Weltraumstaub und Felsen rennt, wird dies wahrscheinlich die Auswirkungen von GW für immer übertreffen (bis die Erde von der Sonne verdampft wird).
Könnten Sie bitte dieses "2.866 m/s" in etwas weniger Zweideutiges ändern (für einen Leser ohne englische Muttersprache)? Ich habe nur festgestellt, dass es so ist $2.866\,\mathrm{km/s}$ und nicht $2.866\,\mathrm{m/s}$ nachdem ich deine Antwort bis zum Ende gelesen hatte, und mich bis dahin sehr gewundert hatte, dass man so eine kleine Geschwindigkeit braucht (ohne genau zu wissen, in welcher Größenordnung sie eigentlich liegen sollte)!
@Ruslan Okay. Ich habe das Komma entfernt. In Großbritannien, den USA und Kanada verwenden wir Kommas, um Ziffern zu trennen, und einen Punkt, um eine Dezimalstelle anzugeben. Ich weiß, dass andere Länder das Gegenteil tun.
Übrigens, Ihre Verwendung von Perigäum und Apogäum ist falsch: Sie sind die Apsiden einer Umlaufbahn um die Erde. Für eine Umlaufbahn um die Sonne sind die richtigen Begriffe Perihel und Aphel. Siehe die Tabelle in der Beschreibung der ersten Abbildung auf dieser Seite .
Diese Antwort ist falsch. Sie können die Umlaufbahn von der anfänglichen kreisförmigen Umlaufbahn in einen Kollisionskurs mit der Sonne ändern, ohne Ihre Geschwindigkeit (die Größe des Geschwindigkeitsvektors) zu verringern. Sie müssen nur die Richtung des Vektors ändern (eine Kraft in Nadirrichtung anwenden).

Loren Pechtel · Answer 3

Und beachten Sie, dass es billiger (aber langsam !) ist, wenn Sie in die Sonne gehen möchten, sich auf den Weg zu machen . 12,32 km/s bringen Sie ins Unendliche, bei Unendlich wird eine Verbrennung von 0 m/s Ihre Umlaufgeschwindigkeit töten und Sie werden direkt hineinkommen. Natürlich wird dies unendlich lange dauern, aber selbst wenn Sie nur so weit gehen, wie Jupiters Umlaufbahn Sie bedeutet Verwenden Sie weniger Energie, um Ihre Periapsis fallen zu lassen, als wenn Sie es direkt getan hätten.

Der billigste Weg ist, zum Jupiter zu fahren und ihn zu benutzen, um dich zu verlangsamen.

Für ein Beispiel aus dem wirklichen Leben (das nicht abstürzt, aber verdammt nah dran ist) verwenden wir Venus en.wikipedia.org/wiki/Parker_Solar_Probe#Trajectory
Es wird unendlich lange dauern ... es sei denn, Sie bringen eine Ersatz-Aerosoldose mit und geben sich einen kleinen Schubs in Richtung Sonne, um loszulegen.
@J ... Ja - beachten Sie meine 0 m / s-Verbrennung (was offensichtlich nicht möglich ist) im Unendlichen, im Vergleich zu weniger als dem direkten Weg, wenn Sie Ihre Geschwindigkeit bei Jupiter beenden. Je weiter Sie gehen, desto geringer ist die benötigte Verbrennung.
@ViktorMellgren, beachten Sie, dass die Parker Solar Probe sieben Venus-Vorbeiflüge verwendet, während der ursprüngliche Missionsplan einen einzigen Jupiter-Vorbeiflug vorsah, um den gleichen Periapsisabfall zu erzielen, plus eine Neigungsänderung in eine polare Umlaufbahn.
Dies ist als bielliptischer Transfer bekannt. ( en.wikipedia.org/wiki/Bi-elliptic_transfer ). Dies ist nicht dasselbe wie die Parker-Flugbahn (die auf einer direkten Flugbahn eingeflogen ist und Schwerkrafthilfen verwendet, um das Perigäum weiter zu reduzieren).

Ralf Klebhoff · Answer 4

Bereits viele sehr gute Antworten, aber eine einfache Erklärung könnte es wert sein, hinzugefügt zu werden:

Wenn Sie die Sonne treffen wollen, müssen Sie ganz direkt auf die Sonne zusteuern, sonst verpassen Sie sie.

Und im Weltraum bedeutet das Verfehlen der Sonne beim ersten Versuch, dass Sie sie nie treffen werden. Sie haben entweder genug Geschwindigkeit, um das Sonnensystem auf einem parapolischen Kurs zu verlassen, oder Sie landen auf einer elliptischen Umlaufbahn, die die Sonne auf Schritt und Tritt berührt oder verfehlt. Ohne aktiven Schub gibt es im Weltraum keine spiralförmige Flugbahn.

Allerdings gibt Ihnen die Erdumlaufbahn eine seitliche Geschwindigkeit von 29 km/s. Wenn Sie also direkt in die Sonne fliegen wollen, müssen Sie diese Geschwindigkeit kompensieren.

äh · Answer 5

1. Mathe

Eine andere Version von @ StarMans Antwort, die nur die produktive ^† vis-viva-Gleichung verwendet , um die minimale Geschwindigkeit bei 1 AU zu finden, die die Sonne streift:

v_{1 A U}^{2} = G M_{S u N} (\frac{2}{1 A U} - \frac{2}{R_{P e R ich} + R_{A P Ö}})

$v_{1 AU}^2 = GM_{Sun}\left(\frac{2}{1 AU} - \frac{2}{r_{peri} + r_{apo}} \right)$

Wo $GM_{Sun}$ Ist $1.327 \times 10^{20} \ \text{m}^3 / \text{s}^2$ , $a = (r_{peri} + r_{apo})/2$ Und $r_{peri}$ ist der Radius der Sonne.

Es ist kein Zufall, dass dies auch genau so aussieht wie die Antwort von @ErinAnne ; Es gibt nur so viele Möglichkeiten, Naturschutzgesetze durchzusetzen.

Das Minimum von $v^2$ wird wo sein $r_{apo}$ ist auch 1 AU ( $1.496 \times 10^{11} \ \text{m}$ ).

Mit $r_{Sun}=6.957 \times 10^8 \text{m}$ das ergibt 2865 m/s und bestätigt die anderen Antworten.

^†https://space.stackexchange.com/search?q=%22vis-viva%22

2. Physik

Würde es nicht zwangsläufig spiralförmig auf die Sonnenoberfläche absinken, selbst wenn es schneller als 0 km/s wäre?

Das könnte passiv passieren, wenn das Objekt bestimmte eigentümliche Eigenschaften entweder durch Design oder durch Zufall hatte.

Sonnensegel

Poynting-Robertson ziehen

Woher stammt der Staub in der Nähe der Sonne?

Ein Objekt, das in der Nähe der Sonne kreist, könnte sich unter bestimmten Umständen langsam in die Sonne hineindrehen, aber selbst für ein Staubkorn würde es sehr lange dauern, viel länger als für ein Sonnensegel.

Ja, mir wurde später klar, dass es mit der Zeit langsamer werden muss (z. B. ziehen), um sich spiralförmig zur Sonne zu bewegen. Ich war sehr müde, als ich das gepostet habe -_- ... danke für den ganzen Link, das sind einige interessante Informationen :)

Benutzer123 · Answer 6

Sie müssen nicht ganz langsamer werden, aber der Unterschied zwischen dem Absenken Ihrer Periapsis zum Kern der Sonne im Vergleich zu ihrer Oberfläche liegt nicht so sehr im großen Schema der Dinge

Darüber hinaus wird selbst die Annäherung an die Sonne genügend Strahlung haben, um Probleme zu verursachen. Die "Oberfläche" ist nicht wirklich eine definierte Veränderung, sie ist viel allmählicher.

Jemand · Answer 7

Die Sonne ist winzig im Vergleich zu 1 AE, der Entfernung von der Erde zur Sonne. Wenn Sie wirklich den Kern erreichen wollen, sind 0 km/s der richtige Weg. Wenn Sie nur die Sonne treffen wollen (zum Beispiel, wenn Sie aus irgendeinem Grund Atommüll dort deponieren wollen), müssen Sie nur langsamer werden ... viel. Aber nicht exakt auf 0 km/s. Dies setzt natürlich voraus, dass Sie reine Raketen verwenden. Sie könnten mit einer Art Sonnensegel langsamer werden, wenn auch sehr langsam. Es könnte auch eine andere Form geben, die bekannter oder unbekannter ist und die für Sonnenanbeter-Bemühungen effizienter ist.

BEARBEITEN 1

Ein einfacherer Weg, die Sonne zu treffen als ~0 km/s, ist es, in die äußere Region des Sonnensystems zu gehen, da dies es einfacher macht, langsamer zu werden … und den letzten Tauchgang zu machen.

Ich habe versucht, eine Anfängerantwort zu geben, da ich in der Physik dieser Situation nicht sehr gut bin.
Außerdem habe ich für die Bearbeitung die Informationen von oben für die Strategie verwendet.

Benötigen Sie eine Geschwindigkeit von 0 km/s, um in die Sonne zu krachen?

ker2x

Benutzer3528438

Sternenmann

Sternenmann

ker2x

Loren Pechtel

ker2x

vsz

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