Frage zur Himmelsmechanik; Bewegung von Raumschiffen

lattengustel · Gast

Hallo zusammen,

ich habe letztens einen Artikel über Gemini 6 gelesen. Das war ein Flug, bei dem (unter Anderem) zwei Gemini-Schiffe dicht zueinander manövrierten und eine Zeit lang im Formationsflug die Erde umrundeten.

Jetzt sind mir einige Fragen zum Manövrieren in solchen Situationen in den Sinn gekommen:

1. Wenn die beiden Raumschiffe gleich schnell und auf gleicher Höhe nebeneinander her fliegen: dann tun die das auch nach der nächsten Umrundung, oder?
2. Wenn die beiden Raumschiffe momentan gleich schnell fliegen, aber eines unter dem anderen: Argh, jetzt bekomme ich schon Knoten im Hirn: Gleich schnell gibt es ja unterschiedlich. wenn die beiden Raumschiffe gleich viel Boden überstreichen, in der gleichen Zeit, dann ist das untere Raumschiff ja für einen aussenstehenden Beobachter langsamer, weil seine Flugbahn tiefer liegt. Egal. wie ist denn für das "untere" Raumschiff der Orbit im Vergleich zu dem darüber fliegenden?
3. Wenn die beiden Raumschiffe gleich schnell und auf gleicher Höhe nebeneinander her fliegen: und eines beschleunigt etwas. Dann verändert sich ja auch der Orbit, oder? Der Orbit hebt sich auf der Gegenüber liegenden Seite an, oder. Wird es damit zunächst "schneller", und durch das anheben der Flugbahn wieder langsamer? Und zwar langsamer als die ursprüngliche Geschwindigkeit? Wenn das unbeschleunigte Raumschiff nach einer Umrundung wieder an der "Startposition" ist: ist dann das beschleunigte Raumschiff vor diesem, hinter diesem, neben diesem, oder über diesem.

Argh. bekomme echt Knoten ins Hirn.

Brillant · Anmeldungsdatum: 12.02.2013 Beiträge: 1973 Wohnort: Hessen

Kassiopeija · Anmeldungsdatum: 26.06.2015 Beiträge: 146

Wenn ein Raumschiff beschleunigt dann ist es in erster Linie erstmal interessant zu erfahren, in welche Richtung diese Beschleunigung überhaupt erfolgt - also wo der Antrieb sitzt.

Nehmen wir aber mal an der Antrieb wäre frei schwenkbar, dann ergeben sich 4 interessante Möglichkeiten
- in Fahrtrichtung, wobei zu beachten ist daß ein Orbit kreisförmig ist, der Richtungspfeil somit aber leicht aus der Bahn, vom Planeten weg zeigt.
- Gegen die Fahrtrichtung, wobei aber der Richtungspfeil genauso vom Planeten wegzeigt
- Direkt senkrecht zum Planeten hin
- Senkrecht vom Planeten weg

Wenn man das Triebwerk gegen die eigene Fahrtrichtung einsetzt verliert man an Geschwindigkeit. Diese wirkt aber als Zentrifugalkraft gegen die Zentripetalkraft (die Gravitation des Planeten) entgegen. Dieser wird somit weniger entgegengewirkt und das bewirkt dann daß man sich zum Planeten hinbewegt. Je näher man aber dem Planeten kommt umso stärker wird dessen Anziehungskraft - und diese wirkt dann beschleunigend. Letztenendlich würde man dadurch immer mehr beschleunigen und evtl. auf dne Planeten stürzen wenn man mit Hilfe des Triebwerkes das nicht ausgleicht.

Im entgegengesetzten Fall (Beschleunigung in Fahrtrichtung) gelangt man in einen höheren Orbit und würde irgendwann mal dem Einfluß des Planeten gänzlichst verlassen da sich die Zentripedalkraft ja verringert je weiter man von ihm entfernt ist - und sich die Zentrifugalkraft ja vergößert hat duch die Beschleunigung in Fahrtrichtung.

Bei den anderen 2 Triebwerkstellungen müßte es noch umso deutlicher sein da man da ja direkt senkrecht gegen oder mit der Gravitation arbeitet.

Interessant in diesem Zusammenhang ist aber daß man auch durchaus auf einen Planeten zusteuern kann ohne Absicht auf ihm zu landen bzw. in einen Orbit zu kommen, sondern um an Geschwindikeit zuzulegen. Ich glaube das nennt sich swing-by Manöver. Dort beschleunigt dann die Gravitation ein Objekt so stark daß der Planet es dann nicht halten kann.

So soll es Planeten geben die ohne Sonne einfach so in der Leere treiben, die sind evtl. so aus ihrem System von einem anderen vorbeiziehenden Stern herauskatapultiert worden.... Auch sollen Jupiter & Saturn die anderen 2 Gasriesen weiter nach draußen getrieben haben.

Ich frage mich, in diesem Zusammenhang, wie das bei Doppelsternsystemen aussieht (die ja recht häufig sind...) vorallem im Bezug auf das Vorhandensein bzw. Größe & Ausprägung der habitablen Zone?