Könnten Sie dieses Gebäude betreten, wenn es über New York City wäre?

Der Forbes-Artikel New York Architects Plan Enormous Skyscraper Hanging From An Asteroid In Space beschreibt einen Wolkenkratzer, der an einem Asteroiden in einer geosynchronen (aber nicht geostationären) Umlaufbahn hängt, die die Erde nicht ganz berührt. Die Umlaufbahn ist gegenüber dem Erdäquator geneigt und leicht elliptisch. Dies ist das Rezept für eine Bodenspur in Form einer Acht, und mehrere Antworten hier beschreiben sie ausführlicher (ich werde versuchen, Links zu einigen zu finden, wenn Sie eine gute kennen, fügen Sie sie bitte hinzu.)

Das Architekturbüro, das das Konzept ankündigt, ist Clouds AO und das Gebäude wird derzeit als Analemma Tower bezeichnet, und beide Verbindungen sind es wert, erkundet zu werden.

Frage: Da die Umlaufbahn elliptisch ist, wird sie sich der Erdoberfläche nur zum "Einsteigen" an der Periapsis auf der Südhalbkugel nähern , oder könnten Sie dieses Gebäude auch betreten, wenn es sich über New York City befand ?

Anmerkung 1: Wie schön von @sweber hervorgehoben , kann der gezeigte Pfad nicht die Bodenspur eines kompakten Objekts im Orbit sein. Es geht bis etwa 41 nördlicher Breite, aber nur bis etwa 18 südlicher Breite. Aber das Gebäude ist eher so etwas wie ein 2D-Pendel mit Coriolis (?), also müssen Sie sich genauer ansehen, was die Handlung darstellt.

Anmerkung 2: Denken Sie daran, dass die Erde um viele Kilometer abgeflacht ist !

unten: Alle Bilder stammen von der Clouds AO-Website für das Analemma Tower- Konzept, das erste ist vom zweiten abgeschnitten.

Geben Sie hier die Bildbeschreibung ein

Geben Sie hier die Bildbeschreibung ein

Geben Sie hier die Bildbeschreibung ein

Geben Sie hier die Bildbeschreibung ein

unten: aus Google Street View - wer nicht glaubt, dass Dinge aus dem Weltall in NYC landen, war noch nicht dort, oder hat zumindest MIB nicht gesehen .

Geben Sie hier die Bildbeschreibung ein

Angenommen, die Menschheit erkennt jemals die damit verbundenen technischen Herausforderungen und entscheidet, dass es wirtschaftlich sinnvoll ist, dieses absurde Denkmal für das Stereotyp von Architekten zu errichten, die die Physik nicht verstehen – es kommt darauf an. Was ist die Exzentrizität? Und wie kommt man in ein Gebäude, das sich ständig bewegt?
Ich fand, dass dieser hängende Turm wesentlich unter 8000 m Höhe über dem Boden gehen sollte. Aber was ist mit dem Geschwindigkeitsunterschied zwischen dem Gebäude und der Luft aufgrund von Jetstreams und der Bewegung über die Bodenbahn? Eine Fahrt von mehr als 6000 km in 12 Stunden entspricht einer Geschwindigkeit von etwa 500 km/h.
@Tristan Ich denke, wie man weiterkommt, wird im Link besprochen. Ich denke, dies ist kein endgültiger Entwurf – Architekturbüros zeigen oft allgemeine Konzeptentwürfe sowie vorgeschlagene Entwürfe für bestimmte Projekte. Ich vermute auch, dass viele Architekten viel von Physik verstehen. Wenden wir hier einige Orbitalmechaniken an und sehen, was passiert.
Kommentare sind nicht für längere Diskussionen gedacht; diese Konversation wurde in den Chat verschoben .

Antworten (1)

Aufgrund der Natur elliptischer Umlaufbahnen und da das Perigäum im Süden liegt, fliegt das Gebäude im Süden schnell und niedrig und im Norden langsam und hoch.

Rechnen wir es aus.

Bei einer elliptischen Umlaufbahn sitzt die Erde in einem der Brennpunkte und der Exzentrizität e ist der Abstand zwischen der Erde und dem geometrischen Mittelpunkt der Ellipse. Die Exzentrizität und die große Halbachse a Geben Sie die kürzeste Entfernung zwischen Erde und Satellit als an ( a − e ) und am weitesten als ( a + e ) . Interessant, a ist für alle Satelliten mit der gleichen Periode gleich, also können wir einfach nehmen a = 42 000 k m von den geostationären.

Geben Sie hier die Bildbeschreibung ein

Die Höhe der oberen "Hälfte" der achtförmigen Spur beträgt ( a + e ) Sünde ⁡ ( ich n c l ich n a t ich Ö n ) und die der unteren "Hälfte" ( a − e ) Sünde ⁡ ( ich n c l ich n a t ich Ö n ) . Von Ihrer kleinen Zeichnung mit der Bezeichnung "Bodenspur" ist die obere "Hälfte" etwa 3 mal größer als die untere Hälfte. So:

a + e a − e = 3
a + e = 3 a − 3 e
e = a / 2 = 21 000 k m

Perigäum ist a − e = 21 000 k m , Apogäum ist a + e = 62 000 k m . Das bedeutet, dass der Satellit / das Gebäude über New York 42000 km weiter entfernt sein wird als irgendwo über Südamerika. Selbst wenn die obere „Hälfte“ nur 10 % höher wäre als die untere, würde sich die Höhe des Gebäudes um 2000 km ändern. Zum Vergleich: Die ISS fliegt 400km weit.

Ein weiterer Vergleich: Hier ist ein 2D-Diagramm, das die Größe der Erde sowie die Größe und Form mehrerer Umlaufbahnen zeigt:

Geben Sie hier die Bildbeschreibung ein

BEARBEITEN:

Hier ist etwas Seltsames. Die Umlaufbahn liegt in der gleichen Ebene wie der Erdmittelpunkt. Aus diesem Grund entspricht der südlichste Breitengrad der Strecke dem nördlichsten. Wenn die Bodenspur New York bei 40°N trifft, wird die südlichste Position auch bei 40°S sein, dh irgendwo in der Mitte von Chile, nicht an der Grenze zu Peru bei 20°S.
Die gezeigten Spuren sind also KEINE Bodenspuren.
Wenn man von weit, weit weg schaut, scheint ein Satellit aufgrund seiner Entfernung viel höher in den Norden zu fliegen. Aber etwas Geosynchrones würde höher fliegen als der Nordpol ... Die gezeigte Bahn könnte die Umlaufbahn des Gebäudes sein, aber selbst dann passt die Form der Kurve nicht. Ich werde darüber nachdenken.

Ah, und wenn wir das vernachlässigen, können wir so etwas nicht bauen ... Das Gebäude und der Asteroid bilden ein schönes Pendel, und es wird definitiv stark schwingen.

Aber im Allgemeinen würde ich sagen, dass dies eine der seltsamen Nachrichten ist, die derzeit aufgrund des besonderen Datums in diesen Tagen überall auftauchen. Trotzdem könnte man es mit Mathe versuchen.

Ich habe eine schnelle Berechnung durchgeführt und die Ergebnisse in der Frage notiert, die Exzentrizität beträgt etwa 0,04.
@uhoh: Es gibt zwei Arten von Exzentrizität, ich habe den Typ "Abstand" verwendet, wie in der Skizze gezeigt. Mit den Bildern aus der Frage stimmt jedoch etwas schrecklich nicht, siehe Bearbeiten.
OK bezüglich 'Distanztyp', sehr bequeme Schreibweise. Du hast zu 100% Recht Guter Fang! Es gibt keine Tricks der Kartenprojektion, die ich mir vorstellen kann, um ihre Zeichnung zu erklären, wenn sie die Bodenspur eines kompakten Körpers im Orbit darstellt . Jede Ebene, die durch das Zentrum einer Kugel geht, wird jeden Pol gleich nahe passieren (gleich nördlich und südlich vom Äquator). Aber ja - es gibt keinen Grund zu der Annahme, dass das Gebäude nicht schwingt. Wie bewegt sich ein Pendel, das auf einer elliptischen Umlaufbahn an einem Körper hängt? :) Das ist ein wirklich interessantes Problem! (und ich lösche besser meine Exzentrizitätsschätzung)
Wenn die Bodenbahn eines Körpers im Orbit symmetrisch zum Äquator sein sollte, warum sollte die Bahn eines an diesem Körper hängenden Pendels asymmetrisch zum Äquator sein?
Könnten Sie dieses Gebäude betreten, wenn es über New York City wäre?
AntwortenHierDatenschutz-Bestimmungen1y, 0v