Если бы Земля вращалась по часовой стрелке, как бы это повлияло на исследование космоса?

Если смотреть с Северного полюса, Земля вращается против часовой стрелки.

введите описание изображения здесь

Из-за этого многие спутники также вращаются в том же направлении, что и вы, можно воспользоваться вращением Земли и, по сути, получить «ускорение».

Однако что, если бы Земля вращалась в обратном направлении — по часовой стрелке? Как это повлияет на космические путешествия и исследования? Я полагаю, что для LEO это мало что изменит, так как вы можете просто направить свою ракету в другую сторону. А как же межпланетные корабли? Например, космический корабль, входящий в программу Hohmann Transfer to Mars, выполнит прямое прожигание над той стороной Земли, которая обращена от Солнца (т. е. ночной стороной).

введите описание изображения здесь

Но космический корабль, находящийся на низкой околоземной орбите по часовой стрелке, не может этого сделать, потому что Земля вращается вокруг Солнца против часовой стрелки . Поэтому космический корабль сначала должен компенсировать 30 км/с скорости вращения Земли, а затем выйти на гомановскую орбиту по часовой стрелке.

Другой способ заключается в том, что космический корабль просто проигнорирует вращение Земли, просто прокрутит его и выйдет на орбиту против часовой стрелки вокруг Земли. Это кажется маловероятным, потому что в действительности требуется около 9,4 км/с дельта-v, чтобы войти в НОО (направление против часовой стрелки) и дельта-v, а топливо очень ценно, особенно в межпланетных миссиях.

Вероятная возможность состоит в том, что вместо этого космический корабль выполнит инъекцию Хомана на дневной стороне Земли. Но я не уверен во всех побочных эффектах, которые могут возникнуть (возможно, мини-побочный вопрос).

Вопрос: Если бы Земля вращалась по часовой стрелке, как бы это повлияло на усилия Человечества по исследованию космоса? Какие миссии по исследованию космоса были бы невозможны, если бы Земля вращалась по часовой стрелке?

Аргентина запустит первый спутник и отправит в космос первого человека, но Чили опередит их на пути к Луне. SpaceX, вероятно, будет австралийской компанией.
А если серьезно, то мало что изменится. LEO это никак не повлияет, потому что все спутники будут двигаться в обратном направлении. Что касается Марса и Луны, да, мы просто сделаем это в черновом режиме, как это делает Израиль.
Космический центр Кеннеди был бы намного ближе к JPL; не уверен, что все происходит с Луной, если она тоже не пойдет в другую сторону, я не думаю, что она была бы там, где она сейчас.
Вы не можете направить ракету в другую сторону, начиная с Флориды. Ракета должна стартовать над открытым морем, а не над населенной территорией. Вместо этого вам нужны стартовые площадки в Калифорнии, чтобы стартовать на запад через океан.
ооо, Уве: KSC по-прежнему будет во Флориде, но на ее западном (Мексиканском заливе) побережье.
В масштабе межпланетного перехода Хомана разница между одной стороной Земли и другой (поскольку ваша орбита была бы перевернутой) оооочень мала. Вы спрашиваете о каких-либо различиях или достаточно значительных различиях?
«Незначительная» проблема может заключаться в том, что приливные взаимодействия будут приближать Луну. Если изменение вращения является изначальным, у Земли может не быть Луны к тому времени, когда произойдет История.
Это также вызывает вопрос о том, поскольку Земля, вращающаяся в другом направлении, перевернула бы клетки Хэдли, как это повлияло бы на колонизацию и государственное строительство в Эпоху Паруса? Я думаю, что это был бы лучший вопрос для построения мира.
Учитывая происхождение термина «по часовой стрелке», вполне вероятно, что если бы Земля вращалась по часовой стрелке, она вращалась бы и «против часовой стрелки», поскольку часы также шли бы в противоположном направлении.
@DrSheldon «KSC все еще будет во Флориде» - я сомневаюсь в этом, KSC почти наверняка будет в Калифорнии, вероятно, недалеко от Сан-Диего.
Земля действительно вращается по часовой стрелке. Вы просто смотрите на это не с того конца.
«Поэтому космический корабль сначала должен компенсировать 30 км/с скорости вращения Земли», — ложное утверждение. вы можете переосмыслить это.

Ответы (3)

В первую очередь изменится расположение космодромов. В Калифорнии, а не во Флориде, будет находиться главная стартовая площадка НАСА. Россия была бы в несколько лучшем положении, могла бы посылать ракеты над Черным морем, с более приятными наклонностями, чем в настоящее время с Байконура, хотя Восточный не случился бы или был бы ближе к Чите. ЕКА может забыть о Французской Гвиане, вероятно, с космодромом где-то в Португалии. Израиль был бы вполне доволен, ничего не меняя, но получив бесплатно несколько сотен м/с delta-V.

Что касается космических полетов, то только точки Лагранжа Луна и Земля-Луна станут более сложными в качестве пункта назначения. В этом случае Аполлону-11 и другим лунным миссиям действительно понадобится дополнительная дельта-V, чтобы выйти на ретроградную орбиту и «выдержать ее».

LEO, GEO, а также Марс, все остальные планеты были бы не менее доступны - вы промахнулись со скоростью 30 км/с. Земля по-прежнему вращается вокруг Солнца в том же направлении со скоростью 30 км/с, независимо от ее осевого вращения, поэтому спутники LEO, вращающиеся вокруг Земли со скоростью 8 км/с, по-прежнему движутся со скоростью 38 км/с относительно Солнца, когда находятся на одной стороне Земли, и со скоростью 22 км/с. Если наоборот, стороны просто переворачиваются, в настоящее время «быстрая» — это ночная сторона, а «медленная» — дневная. Теперь они выполняли стартовый прожиг Марса и внешних планет из ближайшей к Солнцу точки, а Венеры, Меркурия и солнечных облетов — из самой дальней точки, пересекая орбиту Земли в любом направлении и меняя свои перигелий (для передачи Марса Хохмана) или афелий (для Венеры) примерно на 13 000-14 000 км по сравнению с тем, что есть в настоящее время.

А это означает модификацию на 13 000 км (диаметр Земли плюс высота НОО) на орбите в апсиде 1 а.е. Смена противоположной апсиды на 14 тыс. км, а на апсиде 150 млн км, стоит чиха двигателей РКС.

Нет, НАСА все равно запускало бы из Флориды, но на ее западном (Мексиканском заливе) побережье.
@DrSheldon и рискуете прервать беременность в Мексике?
Штаб-квартира НАСА находится в Вашингтоне, округ Колумбия, и ее расположение зависит не от вращения Земли, а от центра тяжести федерального правительства. en.wikipedia.org/wiki/НАСА_Штаб-квартира
1. Зачем Израилю несколько м/с бесплатно? 2. Почему становится труднее достичь точек Лагранжа? 3... Спутники идут быстрее на солнечной стороне?
@Mazura 1: В настоящее время Израиль запускает ракеты на запад, на ретроградные орбиты, чтобы они не стреляли ими по враждебным им странам. Это направление добавляет скорость вращения Земли к требуемой дельта-V. Если бы Земля вращалась в противоположном направлении, значение было бы вычтено. 2. Точки Лагранжа будут двигаться в обратном направлении относительно вращения Земли, и для их достижения потребуется дополнительная дельта-V, как и для Луны. 3. На ночной стороне, в системе отсчета солнца. Смотрите это .
4. (после просмотра видео) Тогда почему орбита Луны круглая? Это не... из-за изгнания ? (Если это то, где я оказался, правильно ли я пошел в кроличью нору, чтобы попытаться понять 3-й абзац?)
@Мазура; Я думаю, что на этот вопрос лучше ответят эксперты по Astronomy.SE, просто не называйте его «круговым», потому что он эллиптический, просто почему такой низкий эксцентриситет, что делает его круглым.
@OrganicMarble Если бы Земля вращалась в другую сторону, климат в Европе был бы совсем другим, вероятно, намного более враждебным, европейские страны не стали бы сверхдержавами, колонизирующими мир, США говорили бы по-китайски со столицей на западном побережье, как и штаб-квартира НАСА. Я не рассматривал, будет ли затронута тектоника плит (вероятно, нет). Но теперь мы на полной территории Worldbuilding :)
@gerrit маловероятно, что эволюция жизни пошла бы по тому же пути; сценарий - чистая фантазия, как заявлено.
ЕКА нет необходимости оставаться так далеко на севере. У Франции также есть остров Мартиника, недалеко от Французской Гвианы и с большим количеством моря на западе. Есть также куча бывших африканских колоний, которые, вероятно, хотели бы разместить у себя космопорт за правильную плату.
@gerrit: Действительно, моделирование климата Земли, вращающейся в обратном направлении, кажется интересным упражнением. К счастью, мне не нужно думать о том, чтобы загрузить инструмент моделирования климата и попробовать его самостоятельно, поскольку некоторые люди уже сделали это .

Миссии в дальний космос мало что изменят. Космическому кораблю нужна энергия, чтобы выбраться из гравитационного колодца. Он начинается с кинетической энергии (скорости), но по мере того, как он поднимается выше, он обменивается на потенциальную энергию (высоту). Чем выше орбита, тем медленнее движение космического корабля относительно Земли. На низкоорбитальной орбите требуется около 7,9 км/с, но на геоорбите спутник движется со скоростью менее 3,1 км/с. Независимо от того, как вы начали (по часовой стрелке или против часовой стрелки), по мере того, как вы поднимаетесь выше, эта скорость будет преобразована в высоту, которая не зависит от направления начальной скорости. Полностью покинуть земную гравитацию означает преобразовать всю скорость в высоту [при условии, что было достаточно энергии, чтобы уйти].

Все еще будут некоторые (относительно незначительные) эффекты. Например, вы обычно не начинаете миссию в дальний космос с кинетической энергией, которой достаточно, чтобы хорошо выйти из гравитации. Как правило, вы добавляете дополнительную дельта-V, чтобы продолжать двигаться куда-то еще, как только вы покинете сферу влияния Земли. Вы можете добавлять эту энергию в два этапа, сначала выходя на высокую орбиту, а затем снова запуская двигатель, чтобы начать движение к другой планете, но это более сложно и менее эффективно из-за эффекта Оберта ., поэтому вы потеряете несколько сотен м/с delta-v. Кроме того, потребуется слишком много времени и места, чтобы полностью выйти из-под земного притяжения, поэтому будет небольшая, но ненулевая остаточная скорость, которую нужно отменить. В целом это немного усложнило бы миссии в дальний космос, но не привело бы к кардинальным изменениям.

Тогда фактически нет необходимости запускать космические аппараты на прямые орбиты. Вы можете с одинаковым успехом запускать их на ретроградные или полярные орбиты. Это будет стоить несколько сотен дополнительных м/с delta-v, но вы будете избавлены от необходимости достигать скорости 8 км/с только для того, чтобы вернуться к ней, как только вы окажетесь на орбите. Этот трюк, вероятно, будет использоваться для миссий на Луну, потому что, в отличие от других планет, она вращается в пределах земного притяжения со скоростью ~ 1 км / с, и мы хотели бы соответствовать ей.

Наконец, я думаю, что сценарий, о котором вы на самом деле думали, - это сама Земля, движущаяся по ретроградной орбите (в направлении, противоположном другим планетам). Это, безусловно, сделало бы космические исследования разных планет намного более сложными. Но, к счастью, во всех теориях формирования планетных систем Земля не может двигаться по ретроградной орбите, и я даже не уверен, что такая орбита будет стабильной в долгосрочной перспективе.

Например, космический корабль, входящий в программу Hohmann Transfer to Mars, выполнит прямое прожигание над той стороной Земли, которая обращена от Солнца (т. е. ночной стороной). Но космический корабль, находящийся на низкой околоземной орбите по часовой стрелке, не может этого сделать, потому что Земля вращается против часовой стрелки вокруг Солнца.

Конечно, может. Ему просто нужно выполнить прямой прожиг, когда он находится на стороне Земли, обращенной к Солнцу, когда его скорость относительно Земли указывает в том же направлении, что и скорость Земли относительно Солнца.

(Действительно, для оптимального катапультирования прямое горение должно происходить немного раньше точки, где векторы скорости выровнены, поскольку траектория космического корабля будет продолжать несколько искривляться по мере того, как он поднимается из гравитационного колодца Земли. космический аппарат на гиперболической траектории относительно Земли, и в оптимальном случае прямая асимптота этой гиперболы должна совпадать со скоростью Земли относительно Солнца.Но в любом случае все это верно вне зависимости от того, с какой начальной орбиты Земли вы стартуете по часовой стрелке или против часовой стрелки. Он работает одинаково даже с наклонными или полярными орбитами, хотя в этом случае вы также захотите убедиться, что ось начальной орбиты перпендикулярна направлению Земли.скорость вокруг Солнца.)