Может ли что-то упасть прямо на землю? Каковы требования?

Метеориты покидают разбросанные поля перед столкновением, ракеты SpaceX летят под углом и встают прямо в последнюю секунду, капсула «Союз» не падает прямо. Я предполагаю, что это связано с углом, необходимым для проникновения в земную атмосферу.

Но потом я подумал о том, как SpaceX приземляет свои ракеты и как инопланетяне/космические корабли имеют тенденцию падать прямо с неба. И они падают прямо с неба, потому что раньше не было примера посадки космического корабля SpaceX.

Я также предполагаю, что SpaceX может совершить более вертикальную посадку, но для этого потребуется больше топлива после входа в атмосферу.

Я всегда вижу метеор, который уничтожил динозавров, изображенных таким образом — падающим прямо вниз — но является ли это художественным выбором/отсутствием информации или научно точным?

Итак, каковы требования для того, чтобы что-то упало прямо на землю?

Чтобы он не взорвался. Все зависит от того, насколько быстро он движется во время входа в атмосферу. Если скорость будет такой же, как у Солнечной системы, обязательно последует Землетрясение !
«И они падают прямо с неба, потому что раньше не было примера посадки космического корабля SpaceX» — не нужно было ждать, пока SpaceX поймет, что вещи не падают вертикально с неба. Художники, создающие низкокачественные космические фильмы, как правило, не утруждают себя проработкой физики того, что они изображают.
@Hobbes, но они основывают вещи на том, что они наблюдали. почему фазеры обычно имеют форму оружия, а не что-то другое?
SpaceX может разместить баржу более или менее непосредственно под местом разъединения ускорителя и нижней ступени, а затем сбросить ракету прямо вниз, и это будет более экономично, чем RTLS для LZ. Но возвращение в зону высадки упрощает повторное использование, а опускание баржи дальше вниз позволяет максимально увеличить количество выбрасываемого баржи, сохраняя при этом возможность его повторного использования. Опускание вниз не решает никаких проблем. Если оттолкнуть его назад к LZ с такой силой, что он упадет идеально вертикально, это приведет к пустой трате топлива и уменьшению того, сколько он может бросить и при этом вернуться.
Задолго до того, как появились ракеты, мы могли наблюдать падение метеоритов — и все они падают по длинной дуге, а не вертикально. Когда в космическом фильме показан корабль, падающий вертикально, автор либо не подумал о реализме, либо постулировал антигравитационный двигатель.

Ответы (3)

Конечно, это возможно.

Добиться этого можно двумя способами:

  • Для спутника Земли; отменить всю скорость движения вперед.

Затем спутник начнет притягиваться земной гравитацией и упадет прямо вниз (минус возмущение орбиты Луны, ...)

  • Для объекта, прибывающего из-за пределов земли, гравитационное поле должно двигаться быстрее или медленнее по той же оси, что и земля в момент удара.

Земля «догонит» или астероид догонит землю.

Из-за силы тяжести, создаваемой землей, солнцем... Это тоже не будет совсем прямой линией, но может выглядеть так.

Большинство метеоров прилетают под углом, поэтому прямое падение метеора, вероятно, нереалистично , хотя и не совсем невозможно.

Я рекомендую вам посмотреть это видео, оно делает гравитацию более интуитивно понятной:

Действительно хорошая демонстрация в видео
"Затем спутник начнет притягиваться земной гравитацией" - s/start/continue/?
Отмена поступательной скорости спутника все равно не приведет к его падению прямо вниз, верно? Эффект Этвеша должен по-прежнему вызывать отклонение на восток.
" отмените всю скорость движения вперед " и делайте это быстро , так как как только вы немного замедлитесь, вы начнете двигаться вниз по дуге.

Обязательный XKCD

Простите, что предположил, но, похоже, вы не совсем понимаете, что такое орбита. Как говорит XKCD: «Пространство не вверх, пространство вбок очень, очень быстро».

Иными словами, если я возьму мяч в руку и уроню его, он упадет прямо вниз. Если я немного подброшу мяч, он будет следовать по очень крутой дуге - по-прежнему в основном вниз. Если я брошу мяч так сильно, как только смогу, он сделает очень длинную и пологую дугу, сначала почти прямую. Если я посажу этот мяч на ракету и отправлю его по дуге над горизонтом, траектория мяча совпадет с кривизной земли, и он никогда не упадет — мяч достиг орбиты.

Вот в чем проблема. Боковая скорость, необходимая для выхода на низкую околоземную орбиту, составляет примерно 4,9 мили в секунду . Это очень, очень быстро, и для достижения этой скорости требуется сравнительно большое количество топлива. Кроме того, учитывая, что вы не можете просто нажать на тормоза в космосе, вам нужно взять с собой достаточно топлива, чтобы замедлиться. Если я хочу спуститься прямо вниз, я должен сбросить всю эту скорость, удвоив требуемую дельта-V и экспоненциально увеличив массу топлива моего космического корабля.

Короче говоря, космические корабли не входят в атмосферу под очень малыми углами из-за стресса при входе в атмосферу (хотя это вызывает беспокойство), они делают это просто потому, что это лучшее, что они могут сделать с топливом, которое у них есть на борту.

это не я, это анимация метеора, убившего динозавров
Я тоже не прощу предположений, кстати :)

Один из вариантов — запустить прямо вверх. Читайте о зондирующих ракетах и ​​машине Blue Origin New Sheppard .

Если вы стартуете прямо вверх и не достигнете космической скорости, вы упадете почти прямо вниз. Почти потому, что Земля вращается под вами, и когда вы покидаете атмосферу, это вращение уже не действует на вас. Затем, падая вниз, вы достигнете скорости, зависящей от максимальной достигнутой высоты, и можете не сгореть, если не взлетели слишком высоко.

Или можно запустить с шеста. там скорости нет ;)
@Antzi Вы бы вращались. Могли бы вы каким-либо образом использовать эту вращательную энергию, если бы выполняли полярный запуск?
@asawyer одно вращение в день - это незначительная энергия.
Насколько я могу судить, они никогда не покидают Землю. Возможно ли это?
Энергия вращения от места стартовой площадки не обнуляется, просто покидая атмосферу. Энергия вращения равна нулю только при запуске с северного или южного полюса. В других местах некоторая часть топлива необходима, чтобы нейтрализовать вращательную энергию и подняться прямо вверх.
@Джеффри: Один оборот в день, то есть на экваторе Земли 40075,017 км за 24 часа, скорость 1669,70 км/ч или 463,83 м/с. Когда автомобиль на скорости 50 км/ч врезается в бетонную стену, вы назовете это незначительной энергией? Кинетическая энергия пропорциональна квадрату скорости.
@Uwe Я понял, что при запуске с полюса вы получите 24-часовой рулон «бесплатно» от вращения Земли.