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Mondlandungs(f)lüge?
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16
Erster Beitrag:
vor 11 Jahren, 9 Monaten
Letzter Beitrag:
vor 11 Jahren, 9 Monaten
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Leo, SlowLarry, Susanne, Discovery_Fan, Gast, Max 2, Discovery_fan, melle, Harald Kucharek, silvio

Gravitation

Startbeitrag von melle am 16.01.2006 08:09

Hallo Leute,

ich habe eine Frage, die nicht direkt mit der Mondlandung zusammenhängt, sondern mit dem Film "The Core", der gestern auf Pro7 lief. (So ein blöder Film)

Bei einer Reise ins Innrere der Erde würde der Reisende immer leichter werden und in der Nähe der Mittelpunktes, schwerelos sein.
Ich habe den Film über 2 Stunden angeschaut, nur um zu sehen, wie die mit dem Thema umgehen, ... (so ein blöder Film)

Nun aber zu meinen Fragen:

- Unterscheidet sich die Schwerelosigkeit im Inneren der Erde von der Schwerelosigkeit auf einer Umlaufbahn? Hauptsache Kräftegleichgewicht?

- Wie sieht es aus im Inneren größerer Massen (Sonne,...) ? Hauptsache Kräftegleichgewicht?

- WIe ist das beim Flug zum Mond, wo Erd- und Mondanziehung sich aufheben?

- Wie ist es "weiter drausen im All", möglicht weit weg von Massen?

Würde man das immer gleich empfinden?
Oder kann man das anschaulich vergleichen mit dem statischen Druck auf eine Kugel in unterschiedlichen Wassertiefen? Der ist auch von allen Seiten gleich, aber unterschiedlich je nach Tiefe.

Danke für Eure Antworten

Gruß

Melle

Antworten:

Schwerelosigkeit ist praktisch überall gleich. Unterscheiden könnte man die einzelnen Szenarien nur, indem man an verschiedenen Punkten Messungen macht, um leichte Varianzen festzustellen, da sich die Kräfte genaugenommen nur in einem Punkt aufheben und ansonsten sehr geringe Gezeitenkräfte auftreten.

Harald

PS: "The Core" ist kein blöder Film. "The Core" ist ein saublöder Film!

[www.badastronomy.com] (Englisch)

Was zum Lachen (leider auch nur auf Englisch):
[www.japantimes.co.jp]

von Harald Kucharek - am 16.01.2006 08:58
Hallo,

Schwerelosigkeit tritt genau dann auf, wenn ein Beobachter frei fällt, also (außer Gravitation und sonstigen Scheinkräften) keine äußere Kraft angreift.

Ob er das in der Erde tut oder irgendwo im Weltraum ist völlig wurscht.

von SlowLarry - am 16.01.2006 11:42
Hi melle

Zitat

Wie ist das beim Flug zum Mond, wo Erd- und Mond-Anziehung sich aufheben?




Hier sind die sogenannten Lagrange-Punkte von Erde zum Mond dargestellt. (Eigentlich Sonne zur Erde, ist aber im Prinzip gleich.)
Bei L4 und L5 handelt es sich um die stabilen, bei L1, L2 und L3 um weniger stabile.

Das heisst, theoretisch könnte man an diesen 5 Punkten Stationen hinschicken, wo sie dann für "ewig" mit dem Mond um die Erde kreisen würden... :rolleyes:

Interessant wären natürlich L2, L4 und L5. Mit zwei/drei statonären Satelliten an diesen Punkten könnte man eine direkte, permanente Funkverbindung zur Rückseite des Mondes aufrechterhalten.



von silvio - am 16.01.2006 12:45
Moin

Irgendwoher kommt mir das Thema bekannt vor...
Aber wie auch immer: Auf der Seite, wo dieses Bild herkommt, steht:

Zitat

Lagrange-Punkte sind Punkte in einem System aus zwei sich umkreisenden Körpern (Sterne, Planeten etc), welche in einem mitrotierenden Bezugssystem raumfest sind und in denen ein dritter Körper mit vergleichsweise verschwindend geringer Masse sich dauerhaft aufhalten kann ohne von der Gravitationswirkung der anderen gestört zu werden.
[www.lutz-peter.hoogi.de]

Da es keinen Sateliten mit vergleichsweise verschwindend geringer Masse gibt, wird daraus wohl nichts werden...

Schöne Grüße

Leo

von Leo - am 16.01.2006 14:41
Also bitte der Herr,
wenn schon denn schon, dieses tolle Bild auch in groß anbieten:
[www.lutz-peter.hoogi.de]

Susi

von Susanne - am 16.01.2006 14:42
Ähem ... also gegenüber einem Planeten besitzt ein künstlicher Satellit dann doch irgendwie eine verschwindend geringe Masse, findest Du nicht?

P.S.: Mir kommt das Thema auch merkwürdig bekannt vor *kopfkratz*

von SlowLarry - am 16.01.2006 15:20
Öh... ja...

Da sieht man mal wieder, wie ungenau ein Ausdruck wie "vergleichsweise verschwindend geringer Masse" ist.

Ich dachte an Masse, welche in etwa Teilchengröße hat.

von Leo - am 16.01.2006 15:40
Teilchen?



alter Witz, aber unverkneifbar...

Susi

von Susanne - am 16.01.2006 15:58

Re: lagrange (erde-Sonne) punkte für satelliten schon benutzt

Die Lagrange Punkte 1 & 2 im Erde Sonne System (welches auf dem renderbild abgebildet ist) sind für Satelliten bzw. Observatorien gut geeignet.

Wenn man zum L1 Punkt fliegt, stellt man fest dass dort bereits etwas irdisches anwesend ist, nämlich das Sonnenteleskop SOHO. Das beobachtet dort die Sonne und deren Korona, und liefert täglich tolle Bilder. Auch die Genesis Sonde befand sich dort.

Wenn man zum Lagrange punkt 2 fliegt, stellt man fest dass auch dort schon "jemand" ist, nämlich das WMAP spacecraft (WILKINSON MICROWAVE
ANISOTROPY PROBE) , dass den Microwellenbereich des Alls beobachtet.
Dort wird (wenns fertig ist) auch das James Webb Telescope, der "Nachfolger" von Hubble als nächstes großes Raumteleskop parken, sowie das Herschel Teleskop.

Die Sonden kreisen dabei um die Lagrange Punkte, es können mehrere Sonden an einem L-punkt sich daher befinden.

[genesismission.jpl.nasa.gov]

[sohowww.nascom.nasa.gov]

[map.gsfc.nasa.gov]

von Discovery_fan - am 16.01.2006 16:15
OK Discovery-Fan

Du schreibst von den Lagrange-Punkten Sonne-Erde.

Rizzi wollte aber auch die Punkte von Erde-Mond erwähnen, hier nochmals:



Und darauf war sein Beitrag bezogen.
Wär natürlich schon interessant, wenn man diese L2, 4 und 5 benutzen könnte... ;-)

Dort gibt es glaube ich noch keine "irdischen" Objekte.. :rolleyes:



von Max 2 - am 16.01.2006 17:01

Re: lagrange (erde-Sonne) punkte für satelliten schon benutzt

Moin.

Wieder was dazu gelernt. :-)

von Leo - am 17.01.2006 07:56
Moin.

Eine Frage hätte ich noch:
Wenn sich die Gravitationskräfte von Erde und Mond im L-Punkt aufheben, warum bleibt ein Objekt dann auf der Kreisbahn?

von Leo - am 17.01.2006 07:58

Re: lagrange (erde-Sonne) punkte - was ich meinte

Ich habe schon verstanden dass es um den Erde Mond L1 usw. ging, ich habe die Erde Sonne Ls angeführt, weil die einem praktischen Zweck dienen.

Der Erde Mond L1 Punkt hätte ein gewissens Potential z.B. als Logistik Knoten für Erde-Mond Missionen und die Versorgung einer Mondstation.
War ursprünglich auch eine Idee im Berreich der ESAS Studie zur VSE, aber wurde bereits relativ früh verworfen. D.h. die Lagrange Punkte werden bei den Nasa Plänen für Mond und Mars keine Rolle spielen.

Man hatte früh im prozess den EM-L1 Punkt als Treibstoffdepot und Assemblierungspunkt angedacht, dass aber aufgegeben, da der Aufwand und die Risken den Nutzen nicht wert sind (zumindest für die geplanten Missionen nicht).

Möglich wäre auch z.B. für einen Marstrip folgendes:

Das Mars-Langstreckenraumschiff unbemannt nach zusammenbau im Erdorbit (Start zunächst mit zwei SDHLVs, kopplung im Erdorbit) zum SE L1 schicken.
CEV Logistik crew startet und fliegt zum L1, bereitet das Marsraumschiff am L1 für die nächste Mission vor (lädt consumeables über MPLMs oder ähnliches, kontrolliert die Systeme usw.
Rückkehr der Logistik Crew zur Erde.

Marsexpeditionscrew1 startet mit CEV zum SE L1, umsteigen ins Marsraumschiff.
Zum Mars und zurück im Marsraumschiff, CEV bleibt beim L1 und wartet.

Nach Rückkehr zum L1 umsteigen ins CEV, Landung auf der Erde, Mars-Langstreckenraumschiff bleibt beim L1.
Unbemannte Tankstufe fliegt zum L1 und koppelt und betankt das Marsraumschiff.
Nächste CEV-logistik crew startet und fliegt zum L1, bereitet das Marsraumschiff am L1 für die nächste Mission vor (lädt consumeables über MPLMs oder ähnliches, kontrolliert die Systeme usw. Rückkehr der Logistik Crew zur Erde. Marsraumschiff jetzt wieder startklar auf L1.
Marsexpeditionscrew2 startet mit dem CEV, fliegt zum L1 und steigt ins Marsraumschiff. Fliegt zum Mars und retour usw...

Somit pendelt CEV zwischen Erde und L1, und Marsraumschiff pendelt zwischen L1 und Mars, und wird am L1 neubetankt und bestückt. Damit kann man das Marsraumschiff (so groß wie eine kleine Raumstation und sehr teuer) wiederverwenden, und braucht die (kleinen) CEVs nur für den Erde - L1 transfer.

Möglichkeiten für L-Punkte:
-EML-1 für ErdeMond Logistik
-EML-2 für Mondrückseiten comm
-SEL-1 für Sonnenbeobachtung (SOHO replacement)
-SEL-2 für Deepspace Observatorien
-SVL-4 or 5 für Mars comm (q.v. Venus Equilateral)
usw.

Interessante Studie über den Lunar 1 gateway Ansatz:

[www.cds.caltech.edu]

Die Frage:
"Eine Frage hätte ich noch:
Wenn sich die Gravitationskräfte von Erde und Mond im L-Punkt aufheben, warum bleibt ein Objekt dann auf der Kreisbahn?"
versteh' ich nicht. Was meinst du damit?

von Discovery_Fan - am 17.01.2006 09:11
Hab irgendwie grade ein déjà vu ;)

Also:
Weil L1 nicht der neutrale Punkt ist, an dem sich die Gravitationskräfte aufheben!

Es gibt zwei (sinnvoll) mögliche Sichtweisen.

rotierendes Bezugssystem (Erde und Mond sind in Ruhe):

Hier tritt zusätzlich die Zentrifugalkraft als Scheinkraft auf. L1 ist nun der Punkt auf der E-M-Achse, auf dem sich beide Gravitationskräfte und die Zentrifugalkraft aufheben.

nicht rotierendes Bezugssystem:

In L1 überwiegt die Gravitation der Erde die des Mondes. Die resultierende Kraft ist genau die für einen mondsynchronen Erdumlauf benötigte Zentripetalkraft.

Oder noch anders gesagt: Die geposteten Bildchen mit den Äquipotentiallinien stellen nicht das Summenpotential von Erde und Mond dar, sondern das effektive Gravitationspotential , das sich aus der Summe der Gravitationspotentiale und dem Zentrifugalpotential ergibt.

von SlowLarry - am 17.01.2006 09:36
Zitat

Wenn sich die Gravitationskräfte von Erde und Mond im L-Punkt aufheben, warum bleibt ein Objekt dann auf der Kreisbahn?

Es heben sich ja nicht nur die Gravitationskräfte von Erde und Mond in den L-Punkten auf, sondern auch die Fliehkraft. Wenn man die Kreisbahn/Fliehkraft unberücksichtigt ließe, gäb es ja nur einen kräftefreien Punkt zwischen Erde und Mond (nicht identisch mit L1). Und durch Berücksichtigung der Kreisbahn (=> Fliehkraft) entstehen ja die 5 L-Punkte.

von Gast - am 17.01.2006 09:37
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