지구에서 쏜 물체가 태양에 떨어질까요?

지구에서 쏜 물체가 태양에 떨어질까요?

물체가 로켓을 통해 107,000km / h로 발사되거나 태양 주위의 궤도와 반대 방향으로 발사되면 태양에 대해 0km / h로 이동합니다. 달은이 질문의 목적을 위해 중요한 힘을 갖기 위해 물체에 충분히 가깝지 않습니다.

이 물체가 태양쪽으로 가속하기 시작합니까 아니면 다른 안정된 궤도로 떨어질까요?

대신 L4 Earth-Sun Lagrange 지점에 갇힐 수 있습니까?

우주선이 지구 표면에서 순간적으로 가속된다고 가정합니다 (간단 성을 위해 대기를 무시 함). 우리는 이것을 태양의 참조 프레임에서 고려할 것입니다. 다시 말해, 태양은 정지되어 있고 지구는 그 주위를 움직이고 있습니다.

우주선은 태양 주위의 지구 궤도 속도와 정확히 동일하고 반대 속도로 가속되어 가속 직후에 완전히 정지 해 있습니다.

다음에는 어떻게 되나요? 우주선에 작용하는 힘을 고려할 수 있습니다.

• 지구의 중력은 지구 방향으로 힘을 발생시킵니다.
• 태양의 중력은 태양 방향으로 힘을 발생시킵니다.

정지 된 우주선은 지구와 태양을 향해 가속 될 것입니다. 지구가 궤도로 빠르게 이동하고 있기 때문에 중력은 우주선을 지구 궤도로 끌어 당기는 데 충분하지 않습니다. 그러나 우주선을 타원형 궤도로 이동시킵니다.

상황을 설명하기 위해 데스크탑 브라우저에서 볼 수있는 작은 시뮬레이션을 만들었습니다. 시뮬레이션을 시도하려면 여기를 클릭하십시오. "이 프로그램보기"를 클릭하여 코드를 확인하고 페이지를 새로 고쳐 시뮬레이션을 다시 시작할 수 있습니다.

시뮬레이션은 물리적으로 정확하지만 (다른 행성의 영향은 무시) 쉽게 해석 할 수 있도록 구가 확대되었습니다. 지구는 녹색으로 표시되고 태양은 주황색이고 우주선은 흰색입니다. 우주선과 태양을 나타내는 구가 교차하는 동안 두 물리적 물체 사이의 거리는 항상 3.35 태양 반경보다 큽니다.

이 스크린 샷은 지구가 어떻게 우주선을 타원형 궤도로 끌어 올렸는지 보여줍니다.

마지막으로, 지구와 일정한 거리에서 우주선이 제로 속도 (태양 기준 프레임에서)에 도달 할 때까지 가속되는보다 현실적인 시나리오를 고려할 수 있습니다. 제로 속도에 도달하면 즉시 엔진이 정지됩니다.

이 경우 결과는 본질적으로 동일합니다. 여전히 지구와 태양에 의해 가해지는 힘이 있기 때문에 타원형 궤도가 생깁니다. 로켓이 제로 속도에 도달 할 때 지구에서 멀어 질수록 궤도는 더 타원형입니다. 지구가 너무 멀어서 중력을 무시할 수 있다면 우주선은 태양을 향해 직접 떨어질 것입니다.

당신이 설명하는 시작은 비슷하다 파커 태양 광 프로브 는쪽으로 (보다는 떨어졌다 있도록, 12km에서 2018 8월 시작 / 지구의 궤도 속도 반대 방향이야 에 타원형 궤도, 태양). 가장 근접한 접근 속도는 200km / s 이상일 것으로 예상됩니다

물체가 태양 주위를 공전하는 속도가 없어 질 정도로 충분히 빠르게 지구로부터 가속되면, 방사상으로 태양으로 떨어질 것입니다. 물체 (또는 지구 자체) 가 태양 주위로 떨어지지 않고 떨어지게하는 궤도 속도입니다 . 궤도 속도가 0이면 단순히 아래로 떨어지고 다른 작업을 수행 할 수 없습니다 (L4 지점에 갇히게하려면 지구와 거의 같은 궤도 운동이 필요합니다).

태양계의 달과 다른 행성들이 물체의 속도 나 방향을 크게 바꾸지 않을만큼 충분히 멀면 물체는 태양의 중력에 끌리게됩니다.