Jak blízko by se musel Tesla Roadster se Starmanem dostat na Zemi, aby byl přitahován a padl na Zemi?
tl; dr: Pokud se Roadster přiblížil k Zemi s $ v_ {inf} $ 3000 m / s a parametrem nárazu asi 24 000 km od středu Země (asi 3,8 poloměru Země), Gravitace Země by ji dostatečně vychýlila ke srážce na pastvě.
Z Hyperbolické dráhy Wikipedie; Parametr nárazu a vzdálenost nejbližšího přiblížení
$$ r_p = -a (e-1) = \ frac {GM} {v ^ 2_ {inf}} \ left (\ sqrt {1 + \ left (\ frac {bv ^ 2_ {inf}} {GM} \ right) ^ 2} - 1 \ right) $$
Viz také Jaké je planetární průzkumné slovo pro „parametr nárazu“ (vzdálenost nejbližšího přiblížení, pokud by byla gravitace „vypnuta“)?
Se Zeměmi standardní gravitační parametr $ GM $ z 3,986E + 14 m ^ 3 / s ^ 2 a rychlosti přiblížení 3000 m / s můžeme zjistit, jaký parametr nárazu $ b $ by mělo za následek vzdálenost nejbližšího přiblížení $ r_p $ rovnající se poloměru Země.
Na Zemi, když věci spadnou do věcí, začínají z klidu nebo z nízké rychlosti.
„Pád do“ není přesně správným způsobem, jak přemýšlet o pohybujících se tělesech ve sluneční soustavě, protože všechna navzájem obecně probíhají rychle.
Když byl Roadster vypuštěn ze Země, Elon Musk chybně tweetoval, že po startu dosáhl 12 km ^ 2 / s ^ 2 přebytek C3 („energie“) ve srovnání se Zemí. Popletl si číslo, ale jde o to, že jakmile měl Roadster tuto pozitivní energii ve srovnání se Zemí, nikdy se nemohl „vrátit“ na Zemi.
Podívejte se Starman / Roadster na oběžné dráze = 1,795 AU, jaká je metoda tohoto šílenství? a tato odpověď.
Takže Země obíhá kolem Slunce rychlostí asi 30 km / s, a když Roadster projde 1 AU od Slunce, bude to asi 33 km / s (také kolem Slunce) zhruba stejným směrem, takže pokud se bude pohybovat směrem k Zemi narazilo by to asi 3 km / s.
Je pravda, že pokud by nám chyběla Země o průměr nebo dva, pak by ji zemská gravitace mohla trochu „vtáhnout“, aby stále zasáhla. Pravděpodobně bychom tomu říkali vychýlení, spíše než „spadnutí“.
K odklonu nyní může dojít těsně před dopadem nebo o stovky či tisíce let dříve! Další informace naleznete v
importovat numpy jako npimport matplotlib.pyplot jako pltvinf = 3000.GM = 3.986E + 14Re = 6378137.def r_closest (b): termín = np.sqrt (1 + (b * vinf ** 2 / GM) ** 2) návrat (GM / vinf ** 2) * (termín - 1.) b = np .linspace (0, 10 * Re, 101) [1:] r = r_closest (b) je-li True: plt.figure () plt.plot (b / Re, r / Re) plt.plot (b / Re, np .ones_like (b), '--k') plt.title ('rychlost přiblížení (v_inf) 3000 m / s', velikost písma = 14) plt.xlabel ('parametr dopadu (poloměry Země)', velikost písma = 14) plt .ylabel ('nejbližší přiblížení (poloměry Země)', fontsize = 14) plt.show ()