Wie hoch muss ein Space-Shuttle fliegen, damit es nicht mehr mit der Erdrotation in Rotationsgeschwindigkeit mitgerissen wird?
also es fliegt fast senkrecht hoch, wartet ein paar stunden und lässt sich dann fast senkrecht wieder absinken und ist weit entfernt vom Startpunkt.
sagen wir mal die Höhe soll so sein, dass das Shuttle höchstens noch mit 50% der Erdrotation mitgeht .... also quasi in 48h hätte sich der Startpunkt einmal komplett herumgedreht vom Shuttle aus betrachtet.
4 Antworten
Die Shuttle und Satteliten brauchen eine entsprechende Höhe und Geschwindigkeit, damit die Fliehkraft die sie von der Erde weg bewegen würde, die Wirkung der Schwerkraft (zur Erde) ausgleicht.
Also mitgerissen werden die nicht! die berechneten Flugbahnen sehen vielmehr bei entsprechender Höhe die notwendige Geschwindigkeit vor, um, wie gesagt, Schwerkraft und Fliehkraft auszugleichen.
Du hast da etwas seltsame Vorstellungen. Die Erdrotation reißt nichts mit, was nicht auf dem Boden liegt.
Ein Space Shuttle brachte seine Fracht üblicherweise in eine Höhe von gut 400 km und der Wiedereintritt in die Erdatmosphäre erfolgte bei ungefähr 122 km Höhe. Sobald es seine Umlaufgeschwindigkeit reduzierte, näherte es sich zwangsläufig der Erde.
Ja. Man kann auch darüber diskutieren, inwieweit im Weltraum noch genug Atmosphäre zum Mitreißen da ist. Darauf ging ich ein. Möchtest du eine Korinthe oder eine Erbse?
Solange ein Raumschiff in der mehr oder weniger dichten Atmosphäre herumfliegt, unterliegt es der Luftreibung, die sich entsprechend auf die Geschwindigkeit des Raumschiffes auswirkt.
Dein Gedankenexperiment verstehe ich so, dass das Raumschiff in seine Position nicht wie wirtschaftlich, vernünftig und üblich über eine spiralige orbitale Bahn auf die Fluchtgeschwindigkeit gebracht werden soll, sondern verrückterweise so, dass die Beschleunigungsrichtung des Triebwerkes radial vom Erdmittelpunkt weg gerichtet ist ("senkrecht"). Das ist zumindest theoretisch machbar.
Bei dem Experiment würde das Raumschiff mit dem Senkrechtstart der Corioliskraft in der Weise unterliegen, dass es beim Aufstieg ständig gegen die Erdrotationsrichtung abgelenkt wird, wobei die Luftreibung entgegenwirkt bis zur Überwindung der Erdatmosphäre. Am Ziel soll einige Stunden "geparkt" werden. Das ließe sich mangels Fliehkraft mit einem ständig laufenden Triebwerk bewerkstelligen.
Beim antriebslosen Abstieg im freien Fall kehren alle besagten Kräfte ihr Vorzeichen um: Die Corioliskraft beschleunigt das Raumschiff nun in Erdrotationsrichtung, und nach dem Eintauchen in die Atmosphäre tritt wieder in umgekehrter Richtung die Luftreibung in Kraft.
Im Idealfalle landet das Raumschiff in der Weise schließlich wieder genau an seinem Startpunkt. Warum den nicht?
Im Sinne Deiner Fragestellung gibt es dabei keinerlei Höhenbegrenzung!
Alles klar soweit, oder noch Fragen dazu?
also es fliegt fast senkrecht hoch, wartet ein paar stunden und lässt sich dann fast senkrecht wieder absinken und ist weit entfernt vom Startpunkt.
was soll "wartet ein paar Stunden" bedeuten? Wenn es antriebslos schwebt, wird es ja wieder zurückfallen solange es nicht die Fluchtgeschwindigkeit erreicht hat.
Die Erdrotation "reißt" das Raumschiff auch nicht mit, da wirken keine Kräfte.
Die Frage ist nicht zu beantworten das sie von falschen Vorrausetzungen ausgeht.
Ob und inwieweit die Atmosphäre "auf dem Boden liegt", ist diskutabel.