Domanda:
C'è un'orbita che potrebbe causare docce regolari di detriti come nel film Gravity?
Jason Goemaat
2013-12-13 02:50:45 UTC
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[alcuni spoiler]

Se fossi sulla ISS e orbitassi intorno alla Terra all'incirca ogni 90 minuti, sarebbe possibile che i detriti orbitassero in modo tale da sorpassarti ogni 90 minuti?

Mentre Neil DeGrass Tyson ha evidenziato difetti scientifici nel film su twitter, ha elogiato molte cose il film ha avuto ragione nelle interviste, tra cui "Il tempo orbitale di 90 minuti per oggetti a quell'altitudine". Penso di ricordare un'intervista su un podcast che non ricordo dove ha detto specificamente che riferendosi ai detriti che si ripetono ogni 90 minuti.

In realtà i detriti non avrebbero essere in un'orbita diversa? Se l'ISS orbita ogni 90 minuti (92,87 in realtà ma dico 90), dopo 90 minuti si troverebbero nella stessa posizione relativa. La Terra avrebbe ruotato nel frattempo in modo che non si trovassero nello stesso punto sulla Terra, ma sarebbero nella stessa posizione in orbita attorno alla Terra. Esiste un'orbita che consentirebbe agli stessi detriti di attraversare lo stesso punto nella loro orbita ogni 90 minuti? Sarebbe quasi la stessa orbita, solo leggermente inclinata? Questo spiegherebbe perché i detriti si muovevano così lentamente anche rispetto alla ISS?

nota:

Ci sono problemi con le orbite e la posizione nel film, ho semplificato la mia domanda per chiedere sulla particolare orbita della ISS.

Potresti fornire una spiegazione dettagliata di entrambe le orbite che descrivi a persone come me che non hanno visto il film?
Sei sicuro che il film cerchi di rappresentare gli stessi detriti orbitali che intersecano l'orbita della stazione spaziale occupata dai protagonisti o si trovano nelle sue vicinanze? Ho avuto l'impressione che il film cerchi di descrivere la [Sindrome di Kessler] (https://en.wikipedia.org/wiki/Kessler_syndrome) e che la seconda ondata di detriti in arrivo potrebbe essere qualcos'altro rispetto alla prima. Ma tecnicamente, quello che stai chiedendo è possibile se in qualche modo i detriti in questione fossero retrogradi ai tuoi, intersecando i tuoi ogni _n_ minuti in punti diversi sulla Terra. Semplicemente non è fattibile, poiché la maggior parte avrebbe un'orbita prograde come la tua.
Penso che la mia spiegazione lo stia complicando eccessivamente e ignorando gli errori evidenti nella posizione nel film. Nel film l'astronauta imposta un timer perché i detriti torneranno tra 90 minuti. L'unica spiegazione è che loro stessi completerebbero un'orbita in 90 minuti. Questo viene fatto prima che si spostino sulla ISS e non viene ripetuto prima di trasferirsi alla stazione cinese. La mia domanda è che se tu fossi nell'orbita, diciamo, della ISS, ci sarebbe una possibile orbita dei detriti in modo che colpirebbe la ISS ogni 90 minuti.
Ebbene sì, tecnicamente, ma non realistico nella realtà. Poiché il periodo orbitale della ISS è di circa 90 minuti, ciò significherebbe che i detriti dovrebbero trovarsi in un'orbita equatoriale leggermente ellittica e tutt'intorno affinché la ISS la intersechi sull'equatore ad ogni nuovo passaggio, o in un'orbita retrograda leggermente inclinata. orbita polare circolare affinché la ISS la intersechi ogni poco meno di 90 minuti più o meno sullo stesso dato. Questo è tuttavia irrealistico come sembra, e un astronauta durante l'EVA (o chiunque altro) non avrebbe alcun modo per dedurre orbite di detriti che reagiscono a catena o il prossimo tempo di intersezione.
Due risposte:
Rody Oldenhuis
2013-12-13 23:07:45 UTC
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Se ti ho capito bene (e non ho visto il film ^ _ ^), vuoi sapere se è possibile che due diversi oggetti in orbita si avvicinino periodicamente, con all'incirca lo stesso periodo uno dei periodi orbitali dell'oggetto.

Sì, è possibile, ma non probabile.

  • Ovviamente, se gli oggetti sono nella stessa orbita, sono sempre vicini a l'un l'altro
  • Se si trovano in orbite leggermente diverse, uno degli oggetti sembrerà muoversi attorno all'altro oggetto in schemi regolari o irregolari, a seconda delle specifiche dell'orbita

  • Se si trovano su orbite completamente diverse, le condizioni necessarie sono

    1. il periodo orbitale di entrambi è uguale
    2. hanno al massimo 1 punto in comune (o almeno si avvicinano molto da vicino l'uno all'altro)
    3. la suddivisione in fasi di entrambi gli oggetti è tale che gli oggetti si trovano contemporaneamente nella regione di avvicinamento ravvicinato.

Nella meccanica celeste kepleriana a due corpi ordinaria, il semiasse maggiore di un'orbita è l'unico elemento orbitale che determina il periodo orbitale. Pertanto, un'orbita può essere circolare e l'altra ellittica e inclinata in tutti i modi, ma finché il semiasse maggiore di entrambi è lo stesso, avranno lo stesso periodo.

Tuttavia, l'intero scenario è completamente instabile per qualsiasi corpo celeste del mondo reale. L'asfericità (relativamente piccola) della Terra, così come la presenza della Luna, ad esempio, fa sì che tutte le orbite attorno ad essa si spostino in un modo o nell'altro. Se metti due oggetti in orbita come descrivi, è probabile che non si incontreranno molto spesso prima di non vedersi mai più per secoli.

Envite
2013-12-13 05:14:14 UTC
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Ci sono orbite con periodo di 90 minuti. Il punto difficile è che se non ti trovi in ​​queste orbite, i detriti non ti colpiranno, e se lo sei, avrai la loro stessa velocità, quindi non ti colpiranno ma fluttueranno intorno a te.



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Questa domanda e risposta è stata tradotta automaticamente dalla lingua inglese. Il contenuto originale è disponibile su stackexchange, che ringraziamo per la licenza cc by-sa 3.0 con cui è distribuito.
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