Mars'a, Dünya'ya veya Ay'a hangisi daha yakın?
Bir roman yazıyorum ve bilgi zenginliği için çok minnettarım. Bulduğum tek cevap Phobos ve Demos Mars uyduları ile ilgili.
Mars'a, Dünya'ya veya Ay'a hangisi daha yakın?
Bir roman yazıyorum ve bilgi zenginliği için çok minnettarım. Bulduğum tek cevap Phobos ve Demos Mars uyduları ile ilgili.
Sizin de söylediğiniz gibi, bu değişiyor.
Chicago'da olduğumu ve Londra'da olduğunuzu hayal edin. Küçük köpeğim etrafımda daireler çiziyor. Hangisi size daha yakın, ben mi yoksa köpeğim mi?
Doğru cevap "köpeğin etrafımdaki yörüngesinde nerede olduğuna bağlı" olsa da, daha iyi bir cevabın "değil "Önemli değil" - sizinle aramızdaki mesafe o kadar büyük ki, şu ya da bu şekilde herhangi bir ekstra mesafe aslında bir yuvarlama hatasından başka bir şey değil.
Romanınızın amaçları doğrultusunda Dünya ve Ay, Mars'tan aynı uzaklıkta
Mars'ın yüzeyinden Dünya'nın yüzeyine gitmek, Mars'ın yüzeyinden Ay'ın yüzeyine seyahat etmekten daha az enerji gerektirir, ancak Luna'nın yüzeyinden Mars'ın yüzeyine seyahat etmek, Dünya yüzeyinden diğerine seyahat etmekten çok daha az enerji gerektirir. Mars'ın yüzeyi.
Uzay yolculuğu açısından, gerçek fiziksel mesafe, yolculuk için gereken göreceli enerjiden çok daha az önemlidir. Bu enerjiye Δ v ("delta-v") denir ve km / s cinsinden ölçülür:
\ begin {array} {cc | cc} & \ Delta \ textbf {V} & \ textbf {D} \ hskip {1em} \ textbf {E} \ hskip {1em} \ textbf {S} & \ textbf {T} \ hskip {1em} \ textbf { I} \ hskip {1em} \ textbf {N} \ hskip {1em} \ textbf {A} \ hskip {1em} \ textbf {T} & \ textbf {I} \ hskip {1em} \ textbf {O} \ hskip {1em} \ textbf {N} \\ & \ textbf {(km / s)} & \ textbf {Earth} & \ textbf {Luna} & \ textbf {Mars} \\ \ hline \ textbf {S} & \ textbf {Dünya} & - & 16.1 & 13.5 ^ * \\\ textbf {T} \\\ textbf {A} & \ textbf {Luna} & 2.3 ^ * & - & 2.9 ^ * \\\ textbf {R} \ textbf {T} & \ textbf {Mars} & 6.4 ^ * & 9.3 & - \\\ end {dizi}
Değerler yaklaşıktır ve en uygun yolları varsayar.
$ ^ * $ maksimum değeri belirtir aerobraking kullanımı.
Wi-Fi Daha fazla olacak.
Kaynak.
Romanınızdaki karakterlerin ve / veya malların gidiş-dönüş yapması gerekiyorsa (veya en azından her birinde yaklaşık olarak eşit bir transfer varsa yön), ardından Mars-Luna-Mars'ın maliyeti 12,2 km / sn ve Mars-Dünya-Mars'ın maliyeti 19,9 km / sn olduğundan, Luna'nın yüzeyi Mars'ın yüzeyine Dünya'nın yüzeyinden önemli ölçüde daha yakındır. pratik yapmak, Mars'a iniş geriye doğru itme gerektirir, ancak bu ek yük Dünya ve Luna'dan gelen yolcular için yaklaşık olarak eşit olacaktır, bu nedenle gidiş-dönüş karşılaştırması aynı kalır.
Soruyu astronomi için bir Python kitaplığı olan Astropy ile yanıtlayabilirsiniz.
İşte Dünya'dan Mars'a olan mesafelerin diyagramı ve Ay'dan Mars'a, 2000 ile 2030 arasında.
İki eğrinin birbirlerine çok yakın olduklarını ve göründüklerini görebilirsiniz. tek bir eğri gibi.
İşte Mayıs 2016 'daki son muhalefetin etrafına bir yakınlaştırma:
@ gerrit'in tavsiyesine uyarak, Ay-Mars ve Dünya-Mars mesafeleri arasındaki göreceli farkı gösteren bir çizim. Eğrinin zarfı, ±% 0,089 (kavşak sırasında, Mars en uzak olduğunda) ve ±% 0,69 (muhalefet sırasında) arasında salınır. Dünya, Mars'a Ay'dan daha yakın olduğunda bu fark pozitiftir.
Bu dönemde (2010-2020), Dünya en yakın olanıdır. Zamanın% 49,6'sı. Daha uzun bir süre içinde bu yüzde% 50'ye çok yaklaşıyor.
Referans olarak, ilk diyagramda kullanılan kod şudur:
astropy.time'dan içe aktarma zamanından astropy.coordinates içe aktar solar_system_ephemeris, get_bodyimport numpy olarak datetime import datetime, timedeltaimport matplotlib.pyplot as pltstart_time = datetime (2000,1,1) end_time = datetime (2030,1,1) time_step = timedelta (gün = 1) times = np.arange (start_time, end_time, time_step) .astype (datetime) astro_times = solar_system_ephemeris.set ('builtin') ile zaman (zamanlar): mars = get_body ('mars', astro_times ) dünya = get_body ('dünya', astro_times) ay = get_body ('ay', astro_times) earth_to_mars = earth.separation_3d (mars) .AUmoon_to_mars = moon.separation_3d (mars) .AUplt.plot (times, earth_to_mars, '- ', label =' Dünyadan ') plt.plot (zamanlar, aya_dan_mars,' - ', label =' Aydan ') plt.legend () plt.xlabel (' Zaman ') plt.ylabel (' Mesafe (AU ) ') plt.title (' Mars'a Uzaklık ') plt.savefig (' kulak th_moon_mars.png ') plt.show ()
Mesafe açısından, ikisi önemli ölçüde değişiyor. Ama belki de daha ilginç bir soru, inmek için gereken enerji açısından ikisinden hangisinin daha yakın olduğudur. Bunun için dostumuz delta-v tablosuna bakalım.
Mars'tan Dünya'ya yaklaşıldığında, her şey yalnızca Dünya C3 = 0 code etiketli noktada farklı olur > (Bkz. $ C_3 $). Oradan Ay'a inmek yaklaşık 2.3 km / s'dir. Dünya'ya inmek için hiçbir roket iticisi gerekmez, çünkü hepsi atmosferde kaybolabilir, bu nedenle Mars'tan Dünya'nın Yüzeyine gitmek Ay'a gitmekten daha kolaydır.
Ters yönde uzak Ay'dan Mars'a gitmek daha kolay, o zaman Dünya'dan Mars'a. Dünya'yı terk etmek için gereken enerji, göreceli olarak, Ay'dan çok fazla olmasa da önemli.
Güneş sistemindeki mesafeleri anlamak için:
Dünya-Ay mesafesi 380 bin km. Dünya-Mars mesafesi 50 ile 400 milyon km arasında değişir, yani 3 kat daha fazladır.
Bir yerden bir yere ulaşma çabası açısından Adam ve PearsonArtPhoto'nun size en iyi cevapları verdiğini düşünüyorum. Bununla birlikte, kurgu yazmak açısından sorduğunuz için, biraz farklı bir bakış açısı vermek istiyorum. Yani ekonomi ve süreci nasıl etkileyebilecekleri.
Karakterlerinizin Mars'a yaptıkları yolculukta nereden ayrıldıklarına karar vermeye çalıştığınız anlaşılıyor. Cevabım, sizin ortamınızda uzay yolculuğunun ne kadar gelişmiş / yaygın olduğuna bağlı olacağı yönünde. O halde soracağım sorular şunlar: Bu tür geziler ne sıklıkla yapılıyor? Dünya'dan kaldırma kapasitesinin yüzde kaçı Luna, Mars veya başka yerler için tasarlanmıştır? Bu rakamlar, bu yerlerden Dünya'ya geri dönen yolculuklarla nasıl karşılaştırılır? Peki ya Dünya'ya inmeden bu tür noktalar arasında deniz taşımacılığı yapmaya ne dersiniz?
Diğer yanıtlarda da açıklandığı gibi, Dünya yüzeyinden yörüngeye geçmek, tartışılan potansiyel yolculuklardan herhangi birinin en enerji yoğun adımıdır. Atmosferik yoğunluk ve ivme kuvvetleri arasında, mühendislik açısından da en büyük zorlukların yaşandığı aşamadır. Kararlı bir yörüngeye ulaştığımızda, bir fırlatma aracının tasarımını yöneten birçok husus, uzayda kalması veya daha hafif yerçekimi ve / veya daha ince bir atmosfere sahip cisimlerin üzerine inmesi amaçlananlar için geçerli değildir. (Bunun gerçek bir örneği için Apollo roketlerini Ay'a iniş yapan & tırmanma modülü tasarımlarıyla karşılaştırın.)
Tüm bunların nedeni, toplumunuzun uzay yolculuğunun yeterince sık olduğu bir noktaya ulaşmış olmasıdır. ekonomik hale getirin, bir vücutta yerden yere diğerine ve arkaya giden zanaat yapmayı bırakacaklar. Bunun yerine bir tür transfer istasyonu kuracaklar. Fırlatma gemisi başka bir yük için Dünya'ya dönerken, bir fırlatma gemisi Dünya'dan yolcuları / kargoları yörüngeye taşıyacak ve burada Luna, Mars veya herhangi bir yere seyahat etmek için tasarlanmış başka bir gemiye transfer olacaktı.
Herhangi bir yolculuğun diğer ucunda böyle bir aktarma istasyonunun bulunup bulunmadığı, oraya ne kadar trafik gittiğine bağlı olacaktır. Hacim, yörünge teknesine tahsis edilmiş yüzeye ve bunları çalıştıracak personele sahip olmanın daha uygun maliyetli olduğu bir noktaya ulaştığında, birinin var olmasını bekleyebilirsiniz.
Dünya ve Luna söz konusu olduğunda, birbirlerine yeterince yakınlar ve aynı istasyon her ikisine de hizmet edecek. Mars gibi bir yerde, neredeyse orada kalıcı bir insan varlığı olması ve oraya ve oraya sık sık gidip gelmeye değer olması gerekirdi. Böyle bir zamana kadar, Dünya'daki aktarma istasyonu kullanılacaktı.
Diğer birkaç yanıt, Mars'ın yörüngesinin Dünya'nın dışında olduğuna, yani güneşten daha uzakta olduğuna işaret etti.
Ne zaman / em> ay, Mars'a daha yakın olacak: Dolunay, dolunaydır çünkü onun güneş tarafından aydınlatılan tarafını görüyoruz. Yukarıdan bakıldığında, doğrudan güneşin merkezinden Dünya'nın merkezinden geçen düz bir çizgi olduğunda, sonra Ay'ın ortasına doğru bir çizgi olduğunda, bu bir dolunay olur. ve Ay'ın Mars'ın yörüngesine en yakın olduğu nokta.
Yeni Ay'da, Güneş'ten Ay'a ve Dünya'ya düz bir çizgi olacaktır. Bu, Ay'ın Mars'ın yörüngesinden en uzak olduğu zamandır.
Yine de şu ifadelere dikkat edin: "Mars'ın yörüngesinin yolu", sadece "Mars'a en yakın" veya "en uzak Mars". Tam olarak ne zaman baktığınıza bağlı olarak, Mars Dünya'dan güneşin diğer tarafında olabilir. Bu durumda, yeni bir ay (güneşe daha yakın, Mars'ın yörüngesinden daha uzakta) ayrıca Mars'ın kendisine Dünya'dan daha yakındır.
Dünya'nın yörüngesi yaklaşık 149,6 milyon kilometre çapında ve Mars'ın yörüngesinin çapı yaklaşık 228 milyon kilometre (her iki durumda da ortalama). En yakın noktalarında, Dünya ile Mars birbirinden yaklaşık 78 milyon kilometre uzakta. En uzaklarında, aralarında yaklaşık 189 milyon kilometre bulunuyorlar.
Ay'ın dünya etrafındaki yörüngesi yaklaşık 385 bin kilometre. Bu nedenle, Dünya ve Mars en yakın konumlarında olsa bile, Dünya yerine Ay'da olmaktan tasarruf edilen mesafe o kadar küçük ki normal hesaplamalarda yuvarlama hatası nedeniyle neredeyse kaybediliyor.
Dünya'dan Mars'a seyahat etmekle ilgileniyorsanız, gerçek mesafe genellikle neredeyse önemsizdir. Uzun mesafelere roket gönderirken, genellikle roketin yolundan uzun bir süre uzaklaştığı (görünen şey) "sapan" manevraları kullanırız. Örneğin, Juno'nun dünyadan Jüpiter'e ulaşmak için izlediği yolun bu animasyonunu düşünün.
Dünya'dan fırlatıldı, bir yol için dışarıya doğru ilerliyor, sonra içeri doğru geri geliyor. ve Güneş'e Dünya'dan (veya Ay'dan) biraz daha yakınlaşır, sonunda Jüpiter'le buluşmak için dışarıya doğru dönmeden önce.
Bir uzay aracı normalde sadece onu takip etmeye bile çalışmaz. A noktasından B noktasına düz bir çizgi, dolayısıyla Dünya ile Mars arasındaki en yakın yaklaşım, birinden diğerine seyahat etmenin en hızlı veya en kolay olduğu zaman olmayabilir.
Dünya ve Mars, Güneş'in yörüngesindedir - Mars daha dışarıda olduğu için yörünge yolu / dairesi biraz daha büyüktür. Bir kağıt parçası üzerindeki iki daireyi düşünün - küçük olanı saran biraz daha büyük olan, Dünya'nın Güneş etrafındaki yörüngesine kıyasla Mars'ın güneş etrafındaki yörüngesi gibidir.
Şimdi ay için - Dünya yörüngesinde dönerken Güneş "çemberi" içinde, ay küçük bir daire içinde Dünya'nın etrafında bir dizi tur atıyor.
Artık kağıt diyagramda, Dünya'nın yörünge dairesinde bir nokta seçebilir ve küçük bir daire çizebilirsiniz bu nokta etrafında. Bu, ayın Dünya etrafındaki yörüngesini temsil ediyor.
Tüm bunlarla birlikte, şimdi ay ve Dünya'nın Mars'a daha yakın hale geldiği açık. Ay, mini dairesinde Güneş ve Dünya arasında olduğunda, Dünya açıkça Mars'a daha yakındır. Tersine, ay kendi çemberinin diğer tarafındayken (onu Dünya'nın ve Mars'ın büyük çemberlerinin arasına koyarak) Mars'a Dünya'dan daha yakın olduğu açıktır.
Yani gerçekten Dünya'nın nasıl olduğuna bağlı. Mars ve ay, herhangi bir zamanda yörüngelerinde konumlandırılabilir. Ortalama olsa da, Ay ve Dünya, Mars'tan yaklaşık olarak eşit uzaklıktadır.
Romanınızda bol şanslar!
İşte muhtemelen hikayeniz için en iyi şey.
Hikayenizin dönemi boyunca, Dünya Ay, Dünya'nın etrafında dönerken, Mars'a her zaman yaklaşık olarak aynı mesafede.
Her 14 günde bir, Mars'a 1/2 milyon mil, ardından her 14 günde bir, 1/2 milyon mil uzakta.
uzun süreler boyunca - yıllar - "tüm Dünya ve Ay" ve "tüm Mars" elbette mesafeleri çarpıcı bir şekilde değiştirir.
Ama gerçek hikayenizin süresi boyunca Mars'tan Dünya'ya "hemen hemen aynı" mesafede olacaktır.
Ay 14 günde bir 1/2 milyon mil "ileri geri" hareket ediyor.
Hikayenizin süresi boyunca Dünya her zaman aynı uzaklıktadır.
Şu anda Mars / Dünya arasındaki mesafe ne kadar uzak olursa olsun - tabii ki Çarpıcı bir şekilde değişen yıllar geçer - Ay her 14 günde bir 1/2 milyon mil "yaklaşıp uzaklaşır".
Anladınız mı? İyi! :)
@ Adám'ın verdiği yanıtı özellikle takdir ettim.
Wolfram Alpha bununla ilgili birkaç ilginç gerçek var.
Dünyadan ortalama mesafeyi alırsanız Mars'a ve Luna'dan Mars'a ortalama mesafe aynıdır. Mars'a ortalama uzaklık 14,1 ışık dakikasıdır.