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Unterschiedliche Orbit Geschwindigkeiten
 
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pronto



Anmeldungsdatum: 02.05.2020
Beiträge: 25

Beitrag pronto Verfasst am: 04. Okt 2021 21:05    Titel: Unterschiedliche Orbit Geschwindigkeiten Antworten mit Zitat

Servus Community,

ich weiß nicht ob die Frage evtl. auch ins Mechanik Forum passen würde aber ich habe mich jetzt mal für dieses entschieden...

Gestern habe ich in der Sience Fiction Serie The Expanse eine Szene gesehen, die mich stutzig gemacht hat. Nicht dass Sience Fiction den Anspruch haben sollte, die Grenzen der Physik zu berücksichtigen aber wenn Widersprüche vermeidbar wären, sollte man das imho schon tun. Es ging darum, dass zwei Raumschiffe in unterschiedlichen Orbits ohne Antrieb fest saßen und drohten abzustürzen. Das Raumschiff im höheren Orbit hatte noch ein wenig Energie im konventionellen Antrieb und hat damit das Raumschiff im tieferen Orbit in einen höheren und erst mal sicheren Orbit geschleppt. Klassisch mit Seil und Abschlepphaken.

Die Randbedingungen mit einem Seil und dem Gestell haben mich auch gar nicht gestört, auch nicht die zeitlichen Abläufe wie schnell die das hinbekommen haben aber die Tatsache dass ein Raumschiff im höheren Orbit ein Raumschiff im tieferen Orbit hinter sich herzieht dann doch. Das Raumschiff im tieferen Orbit sollte doch schneller sein als das Raumschiff im höheren Orbit. Es kann also gar nicht abgeschleppt werden. Da das ganze dann doch mehrere Stunden gedauert hat, kann man sich das auch nicht mit unterschiedlichen elliptischen Bahnen erklären, die u.U. so eine Konstellation kurzfristig ermöglichen könnten.

Daraus ergeben sich für mich zwei Fragen: Zum einen ob es dennoch eine Situation geben könnte, die diese Szene möglich macht und zum anderen welche Vorgehensweise denn die richtige wäre bzw. ob so etwas grundsätzlich möglich wäre? Den Zeitfaktor für das Bauen einer solchen Vorrichtung und die strukturellen Probleme mal außer acht gelassen, rein nur den Fakt des Abschleppens eines Objekts aus einen anderen Orbit.

Thx & Bye Tom
DrStupid



Anmeldungsdatum: 07.10.2009
Beiträge: 4235

Beitrag DrStupid Verfasst am: 04. Okt 2021 21:11    Titel: Re: Unterschiedliche Orbit Geschwindigkeiten Antworten mit Zitat

pronto hat Folgendes geschrieben:
Daraus ergeben sich für mich zwei Fragen: Zum einen ob es dennoch eine Situation geben könnte, die diese Szene möglich macht und zum anderen welche Vorgehensweise denn die richtige wäre bzw. ob so etwas grundsätzlich möglich wäre?


Das Raumschiff im oberen Orbit macht einen Hohmann-Transfer zum Raumschiff im unteren Orbit, nimmt es in Schlepp und beide machen gemeinsam einen Hohmann-Transfer in den oberen Orbit.
Kurt



Anmeldungsdatum: 20.06.2021
Beiträge: 527
Wohnort: Bayern

Beitrag Kurt Verfasst am: 04. Okt 2021 21:20    Titel: Re: Unterschiedliche Orbit Geschwindigkeiten Antworten mit Zitat

pronto hat Folgendes geschrieben:
Das Raumschiff im tieferen Orbit sollte doch schneller sein als das Raumschiff im höheren Orbit. Es kann also gar nicht abgeschleppt werden.


Ev. doch.

Wenn es schneller wäre würde es ja nicht abstürzen.
Da es "zu langsam" ist kann das obere RS es ev. doch abschleppen.

Ausserdem ist ja das obere RS auch zu langsam und fällt ev. noch schneller oder gleichschnell ab als das untere.

Wenn das obere zu schnell ist muss es nur seine Geschwindigkeit verringern um zum unterem RS "vorzudringen".

Dann: ankoppeln und Gas geben.


Kurt
pronto



Anmeldungsdatum: 02.05.2020
Beiträge: 25

Beitrag pronto Verfasst am: 04. Okt 2021 21:38    Titel: Re: Unterschiedliche Orbit Geschwindigkeiten Antworten mit Zitat

DrStupid hat Folgendes geschrieben:
Das Raumschiff im oberen Orbit macht einen Hohmann-Transfer zum Raumschiff im unteren Orbit, nimmt es in Schlepp und beide machen gemeinsam einen Hohmann-Transfer in den oberen Orbit.


Hm, Hohmann-Transfer also; den kannte ich nicht. Ich muss mir die Szene noch einmal anschauen, denn bei diesem Transfer müssten sich die Raumschiffe zumindest kurzfristig im selben Orbit befinden. Man hätte so etwas schon erkennbar herauszuarbeiten können, dachte ich im ersten Moment aber dann fielen mir unzählige Szenen von Star Trek mit einem Traktorstrahl ein (was im Prinzip ja das selbe ist) und dieses spezielle Manöver wurde auch dort nie erwähnt. Jetzt war Gene Roddenberry jedoch als Liebhaber solcher Details bekannt, man erinnere sich nur an den defekten Heisenberg Kompensator, der das Beamen vorübergehend unmöglich machte...

Vielleicht habe ich die Szene auch überbewertet. Danke dennoch für deinen konstruktiven Beitrag. Wieder etwas gelernt... Thumbs up!

Bye Tom
pronto



Anmeldungsdatum: 02.05.2020
Beiträge: 25

Beitrag pronto Verfasst am: 04. Okt 2021 21:52    Titel: Re: Unterschiedliche Orbit Geschwindigkeiten Antworten mit Zitat

[quote="Kurt"]
pronto hat Folgendes geschrieben:
Wenn es schneller wäre würde es ja nicht abstürzen.
Da es "zu langsam" ist kann das obere RS es ev. doch abschleppen.


Da könnte etwas dran sein. Abzustürzen drohten beide Raumschiffe wegen den Reibungsverlusten der Restpartikel der Atmosphäre. Die Gründe wären bei beiden RS also die selben. Ich erinnere mich jedoch, dass dem oberen RS deutlich mehr Zeit bis zum Eintritt in die Atmosphäre blieb wie dem unteren, was man vielleicht auch mit der langsameren Geschwindigkeit erklären könnte. Nur der Höhenunterschied konnte es nicht sein, da ging es am Ende um ca. einen Kilometer. So viel langsamer als es sein müsste, braucht das untere RS also vermutlich gar nicht zu sein.

Ja, daraus könnte ein Schuh werden...

Thx & Bye Tom
DrStupid



Anmeldungsdatum: 07.10.2009
Beiträge: 4235

Beitrag DrStupid Verfasst am: 05. Okt 2021 00:21    Titel: Re: Unterschiedliche Orbit Geschwindigkeiten Antworten mit Zitat

pronto hat Folgendes geschrieben:
dann fielen mir unzählige Szenen von Star Trek mit einem Traktorstrahl ein (was im Prinzip ja das selbe ist) und dieses spezielle Manöver wurde auch dort nie erwähnt.


Der Hohmann-Transfer ist das Manöver mit dem geringsten Energiebedarf. Bei Star Trek braucht man das nicht, weil der Impulsantrieb anscheinend ohne Treibstoff funktioniert (wie auch immer). Das sieht ganz anders aus, wenn Treibstoff notwendig ist und knapp wird.

Voraussetzung ist allerdings, dass der Antrieb stark genug ist, um das Raumschiff in kurzer Zeit in die Transferbahn und den Zielorbit einzuschießen. Wenn er dafür zu schwach ist, dann muss für längere Zeit kontinuierlich beschleunigt werden. Das erfordert mehr Energie und der Wechsel zwischen den Orbits erfolgt auf einer Spiralbahn. Das macht auch die Berechnung des Abfangkurses schwieriger.
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