Была ли работа Эйнштейна с теорией относительности необходима для успешного космического путешествия?

Итак, я знаю, что Эйнштейн и общая теория относительности оказали огромное влияние на то, как мы смотрим на мир, но насколько важными были эти научные достижения для успеха наших космических программ? Будет ли достаточно ньютоновской физики или использование этих формул и методологий при путешествии за пределы Земли и на Луну приведет к катастрофическим неудачам?

Эта статья в блоге выглядит актуальной, хотя картинки на данный момент битые.
Наверняка здесь есть действительный физический ответ: простые вычисления путей в поле обратных квадратов и сравнение пути с геодезической в ​​метрике Шварцшильда? Таким образом, на Луну и с Луны нет никакой практической разницы: если вы хотите знать положение космической станции, вращающейся на расстоянии Меркурия от Солнца, и вы используете эту космическую станцию ​​в качестве маяка системы позиционирования, тогда да, абсолютно вам нужно будет использовать расчеты GR. Все зависит от вашего приложения, но ваш вопрос хороший, поэтому я не согласен с закрытыми голосами.

Ответы (1)

Что ж, релятивистские эффекты учитываются во всех космических путешествиях. Эти эффекты, по-видимому, были достаточно незначительными во время миссий Аполлона, чтобы полагаться на стандартные уравнения Ньютона и незначительные корректировки курса в пути, но достаточно выражены во время более длительных миссий в Солнечной системе, чтобы объяснить ошибки в несколько километров.

Общая теория относительности обычно учитывается при навигации космических кораблей... навигационное программное обеспечение НАСА, разработанное в Лаборатории реактивного движения... включает формулировки Теда Мойера для навигации, которые включают математические выражения, описывающие эффекты общей теории относительности.

Ссылки
РЕЛЯТИВИСТСКИЕ ПОПРАВКИ НА ВРЕМЯ ДЛЯ APOLLO 12 И APOLLO 13
Учет общей теории относительности на Меркурии

На самом деле это противоположно тому, что я слышал. У вас есть источники?
Я ищу некоторые.
Ничего страшного, но этот файл, похоже, анализирует, чем часы, находящиеся на космическом корабле, будут отличаться от часов, хранящихся на Земле. Насколько я могу судить, в нем ничего не говорится о траектории космического корабля, что необходимо для того, чтобы иметь отношение к этому вопросу.
@DavidZ: Время и навигация неразрывно связаны. Без точных часов точная навигация невозможна.
@RobertHarvey Я слышал от нескольких профессоров, что ньютоновская механика использовалась для расчетов, связанных с миссиями на Луну. Вы абсолютно уверены?
Это не означает, что для навигации на Луну и обратно необходимо учитывать релятивистские поправки. Файл PDF показывает накопленное опережение на 570 микросекунд ; Вы говорите, что погрешности часов менее миллисекунды достаточно, чтобы корабль «Аполлон» пролетел мимо Луны на несколько миль? Я хотел бы, чтобы это конкретное утверждение было подкреплено более полно. (Сообщение в блоге показывает, что теория относительности необходима, по крайней мере , для некоторых операций космических кораблей, поэтому общий ответ явно «да», но он не касается конкретно миссий «Аполлон».)
@RobertHarvey Кроме того, дата в этом отчете показывает, что это был расчет, выполненный ПОСЛЕ первой миссии на Луну (1969 г.), для миссий ПОСЛЕ тех, в которых люди впервые стояли на поверхности Луны (Аполлон-11). Расчеты также для миссии, которая уже закончилась.
Я знаю, что сейчас мы много учитываем это, особенно для более длительных миссий, но я полагаю, что меня больше всего интересуют пилотируемые миссии, особенно миссии на Луну. Мне было интересно, достаточно ли масштаба лунных миссий, чтобы потребовать компенсации за относительность. Мне также было интересно, если бы у нас не было знаний о Вселенной от Эйнштейна, когда мы отправились в космическое путешествие, если бы мы узнали на горьком опыте, что наши ньютоновские расчеты ошибочны.
@DLeh: Релятивистские эффекты - не единственная проблема. См. здесь и здесь , чтобы понять, насколько сложной может быть проблема космической навигации. Хотя релятивистские эффекты могли не учитываться при формулировании первоначальных расчетов, почти наверняка требовались небольшие поправки к курсу для учета релятивистских эффектов.
О, я понимаю, что это очень сложно. (Я играл в космическую программу kerbel :P) Мне просто любопытно, какой вес (хех) разница между ньютоновской и эйнштейновской физикой действительно имеет в этих относительно небольших путешествиях.
Это было бы относительно небольшим эффектом для миссий на Луну, учитывая возможность навигации и внесения небольших корректировок курса.
Была ли работа Эйнштейна с теорией относительности необходима для успешного космического путешествия?
СпросиСетьПолитика конфиденциальности1y, 0v