Vnější oblasti Sluneční soustavy

Náš web se v první řadě zaměřuje na kosmonautiku. Ale najdete tu i pár drobností o astronomii.
Odpovědět
lamid
Inženýr kosmonautiky
Inženýr kosmonautiky
Příspěvky: 1076
Reputace: 0
Registrován: 25.7.2013 0:22
Kontaktovat uživatele:
Re: Vnější oblasti Sluneční soustavy

Příspěvek od lamid »


Na obrázku je 4 krát obežná dráha- kruhová, eliptická, parabolická, hyperbolická.
červené úsečky ukazujú kinetickú energiu
čierna polohovú
Súčet kinetickej a polohovej je konštantný.

Na kruhovej obežnej dráhe je kinetická energia/rýchlosť/ konštantná.
Na eliptickej se mení od max po min.
Hyperbola /dole,vpravo/, je vidieť ako postupne klesá rýchlosť, čo bola asi otázka.

https://commons.wikimedia.org/wiki/File ... erbola.png

The gravity wells are shown for four conic section trajectories. The x-axis and y-axis show spatial dimensions around the primary body. The z-axis shows energy, with the spacecraft's kinetic energy depicted in red as it extends above the gravitational potential energy of the well shown in black. The four orbits depicted (from top-left to bottom-right) are circular (with constant kinetic energy for the constant speed), elliptical (with lower kinetic energy at apogee indicating slower speed), parabolic and hyperbolic. The total energy (potential plus kinetic) for each case remains constant. The negative total energy for the circular and elliptical cases indicate that the spacecraft is bound to the primary body. The parabolic case has zero total energy. The hyperbolic case has positive total energy, on a trajectory that escapes from the primary. The part of its kinetic energy that extends above the zero total energy line corresponds to its "hyperbolic excess velocity". A spacecraft can change its energy state by performing a thrusting maneuver, where chemical potential energy is converted to kinetic energy. Chemical potential energy is not depicted in these diagrams. Note: Half of the field has been cut away for clarity. Gravity well graphic generated by HiQ. PDF image edited with GIM
Naposledy upravil(a) lamid dne 14.10.2016 20:46, celkem upraveno 1 x.
"Naše cnosti a naše vady sú neoddeliteľné ako sila a hmota, keď ich oddelíte človek prestane existovať."
Nikola Tesla

lamid58.blogspot.sk
lamid
Inženýr kosmonautiky
Inženýr kosmonautiky
Příspěvky: 1076
Reputace: 0
Registrován: 25.7.2013 0:22
Kontaktovat uživatele:
Re: Vnější oblasti Sluneční soustavy

Příspěvek od lamid »


Ako sa mení rýchlosť sondy v gravitácii Slnka na dráhe s polosou veľkou 67 astronomických jednotiek.


Ako som sa dočítal manéver u Jupitera urýchlil sondu New Horizons na rýchlosti 23 km / s.
Úniková rýchlosť z gravitácie Slnka vo vzdialenosti Jupitera je 18,46 km/s.

"Naše cnosti a naše vady sú neoddeliteľné ako sila a hmota, keď ich oddelíte človek prestane existovať."
Nikola Tesla

lamid58.blogspot.sk
lamid
Inženýr kosmonautiky
Inženýr kosmonautiky
Příspěvky: 1076
Reputace: 0
Registrován: 25.7.2013 0:22
Kontaktovat uživatele:
Re: Vnější oblasti Sluneční soustavy

Příspěvek od lamid »

ptpc píše:Úniková rýchlosť potrebná na opustenie Slnečnej sústavy zo Zeme je vlastne 3. kozmická rýchlosť - t.j. 16,7 km/s. To je rýchlosť ktorú musíme dosiahnuť pri štarte zo Zeme. A keď k tomu prirátame rýchlosť akou Zem obieha okolo Slnka dostaneme sa nad tú spomínanú hodnotu 42,1 km/s.
Ako som sa dočítal tak New Horizons mala po štarte rýchlost 16,2 km/s od Zeme.
Priemerná obežná rýchlosť 29,783 km/s, max 30,287 km/s, min 29,291 km/s,
Po sčítaní - od Zeme odlietala rýchlosťou cca 46,04 km/s relatívne k Slnku. Asi to bude menej, nakoľko Pluto sa pohybuje po sklonenej dráhe, tak by malo isť o vektorový súčet.

Na stránke http://www.dmuller.net/spaceflight/real ... whorizons/
je udávaná aktuálna rýchlosť 51672 km/hod čo je v prepočte 14,35 m/s

Edit:
New Horizons 19.jan 2006 19:52 mala vo vzdialenosti od centa Zeme 13213,95 km geocentricky v= 14,77 km/s,
čomu zodpovedá Vinf=12,559 km/s
heliocentická 45,02 km/s
Naposledy upravil(a) lamid dne 21.8.2018 8:04, celkem upraveno 2 x.
"Naše cnosti a naše vady sú neoddeliteľné ako sila a hmota, keď ich oddelíte človek prestane existovať."
Nikola Tesla

lamid58.blogspot.sk
lamid
Inženýr kosmonautiky
Inženýr kosmonautiky
Příspěvky: 1076
Reputace: 0
Registrován: 25.7.2013 0:22
Kontaktovat uživatele:
Re: Vnější oblasti Sluneční soustavy

Příspěvek od lamid »

Dopočítal som rýchlosti aj pre hyperbolu.

V tabuľke je výpočet rýchlosti sondy v gravitácii Slnka pre eliptickú dráhu a hyperbolickú, vo vzdialenostiach polomer Slnka, obežná dráha Merkúr, Venuša,... , Jupiter, a poloha New Horizons aktuálne.

Výpočet je pre dráhu bez motorových a gravitačných manévrov, ako by letel asteroid.
Pre hyperbolickú dráhu a overenie výpočtu pomohla vyššie uvedená stránka http://www.dmuller.net/spaceflight/real ... whorizons/, odkiaľ som čerpal periapsisu a excentricitu. Výsledná rýchlosť 14,35 km/s súhlasí, čo poteší.
eliptická dráha - rýchlosť v km/s v riadku 14, poloosa a je zvolená.
hyperbolická dráha - rýchlosť v km/s v riadku 16, poloosa a je vypočítaná z periapsisi a excentricity.
"Naše cnosti a naše vady sú neoddeliteľné ako sila a hmota, keď ich oddelíte človek prestane existovať."
Nikola Tesla

lamid58.blogspot.sk
Uživatelský avatar
MaG
Inženýr kosmonautiky
Inženýr kosmonautiky
Příspěvky: 1536
Reputace: 8
Bydliště: Jablonec nad Nisou
Registrován: 2.8.2012 22:10
Kontaktovat uživatele:
Re: Vnější oblasti Sluneční soustavy

Příspěvek od MaG »

Tak není co dodat, díky za vaše skvělé rozbory, teď už je vše jasné. A nyní raději zpět k diskuzi o objektech za Neptunem ;)
lamid
Inženýr kosmonautiky
Inženýr kosmonautiky
Příspěvky: 1076
Reputace: 0
Registrován: 25.7.2013 0:22
Kontaktovat uživatele:
Re: Vnější oblasti Sluneční soustavy

Příspěvek od lamid »

Koľko trpasličích planét je vo vonkajšej slnečnej sústave?
Mike Brown
http://web.gps.caltech.edu/~mbrown/dps.html
"Naše cnosti a naše vady sú neoddeliteľné ako sila a hmota, keď ich oddelíte človek prestane existovať."
Nikola Tesla

lamid58.blogspot.sk
lamid
Inženýr kosmonautiky
Inženýr kosmonautiky
Příspěvky: 1076
Reputace: 0
Registrován: 25.7.2013 0:22
Kontaktovat uživatele:
Re: Vnější oblasti Sluneční soustavy

Příspěvek od lamid »

Ďakovať netreba. Robím to aj pre seba. Ako som písal, som laik v tejto oblasti a dávam si veci do súvislosti, tak aby som tomu porozumel, bohužiaľ jasno v tom stále nemám.

Obrázok polohovej a kinetickej energie a jej zachovanie v 4 obežných dráhach ma zaujal a hľadal som jeho novšiu interpretáciu. Je to sken zo štúdie z roku 1993 a na jeho kvalite je to vidieť. Nič novšie som nenašiel. Ak by sa našiel niekto, kto by ho zaktualizoval, potešil by nielen mňa.

Podobná je olejomaľba od Sascha Grusche.
https://en.wikipedia.org/wiki/File:Coni ... ential.jpg

A dovolil som si neho dokresliť info.

Rezy na kuželi dávajú možné obežné dráhy objektu okolo Zeme. Projekciou obežných dráh (žltá) na gravitačnú studňu (modrá) sú zobrazené energetické krivky vo farbe príslušného kužeľa. Isaac Newton, ktorý dokázal, že obežné dráhy sú kužeľosečky, je zobrazený vedľa Galaxii. Spektrálne farby symbolizujú rôzne hodnoty energie, analogicky ako je frekvencia svetla.

Je vidieť koľko energie treba na vyšplhanie sa z gravitačnej studne a ako energia zo vzdialenosťou od Zeme klesá.
Naposledy upravil(a) lamid dne 19.10.2016 2:50, celkem upraveno 1 x.
"Naše cnosti a naše vady sú neoddeliteľné ako sila a hmota, keď ich oddelíte človek prestane existovať."
Nikola Tesla

lamid58.blogspot.sk
lamid
Inženýr kosmonautiky
Inženýr kosmonautiky
Příspěvky: 1076
Reputace: 0
Registrován: 25.7.2013 0:22
Kontaktovat uživatele:
Re: Vnější oblasti Sluneční soustavy

Příspěvek od lamid »

Obrázok polohovej a kinetickej energie a jej zachovanie v 2D. Je jasne vidieť, to čo sa v 3D obrázku hore stráca.
Celková energia E pre eliptickú orbitu je E < 0
Obrázek
Celková energia E pre parabolickú orbitu je E = 0 (v nekonečne sa krivka PE dotkne E=0/červaná /)
Obrázek
Celková energia E pre hyperbolicku orbitu je E > 0
Obrázek

edit: prečítal som si svoje príspevky a zeditoval.
"Naše cnosti a naše vady sú neoddeliteľné ako sila a hmota, keď ich oddelíte človek prestane existovať."
Nikola Tesla

lamid58.blogspot.sk
lamid
Inženýr kosmonautiky
Inženýr kosmonautiky
Příspěvky: 1076
Reputace: 0
Registrován: 25.7.2013 0:22
Kontaktovat uživatele:
Re: Vnější oblasti Sluneční soustavy

Příspěvek od lamid »

"Naše cnosti a naše vady sú neoddeliteľné ako sila a hmota, keď ich oddelíte človek prestane existovať."
Nikola Tesla

lamid58.blogspot.sk
ptpc
Kosmonaut
Kosmonaut
Příspěvky: 5544
Reputace: 132
Registrován: 17.9.2015 20:36
Re: Vnější oblasti Sluneční soustavy

Příspěvek od ptpc »

Video o teórii vzniku prstencov vonkajších planét:


Odpovědět

Zpět na „Astronomické okénko“