क्या पृथ्वी से निकली कोई वस्तु सूर्य में गिरेगी?

Question

क्या पृथ्वी से निकली कोई वस्तु सूर्य में गिरेगी?

यदि किसी वस्तु को रॉकेट के माध्यम से 107,000 किमी / घंटा की दूरी पर या सूर्य के बारे में हमारी कक्षा के विपरीत दिशा में गोली मारी जाती है, तो यह सूर्य के सापेक्ष 0 किमी / घंटा की यात्रा पर होगी। चंद्रमा इस प्रश्न के प्रयोजनों के लिए एक महत्वपूर्ण बल रखने के लिए वस्तु के करीब नहीं है।

क्या यह वस्तु सूर्य की ओर तेजी से बढ़ना शुरू कर देगी या यह किसी अन्य स्थिर कक्षा में गिर जाएगी?

इसके बजाय यह L4 अर्थ-सन लैगरेंज बिंदु में फंस सकता है?

Comments

यदि आप उस प्रक्षेपवक्र के विवरण की गणना करने में रुचि रखते हैं, तो en.wikipedia.org/wiki/Radial_trajectory

— PM 2Ring

आपके प्रश्न में थोड़ी महत्वपूर्ण अस्पष्टता बाकी है, और यह पृथ्वी से कितनी दूर है जब यह सूर्य के सापेक्ष 0 वेग तक पहुँच जाता है। यदि यह अभी भी पृथ्वी के पास कहीं भी है (जैसे L4 बिंदु के भीतर), तो यह संभावना है कि पृथ्वी पर सूर्य को मारने के बजाय इसे सूर्य के चारों ओर एक बहुत ही विलक्षण कक्षा में रखने के लिए पर्याप्त प्रभाव होगा। अन्य ग्रहों के साथ भी।

— ग्रेग मिलर

@GregMiller मैं सहमत नहीं हूं: जब रॉकेट सूर्य के सापेक्ष 0 किमी / घंटा की दूरी पर है, तो पृथ्वी अभी भी "बहुत तेजी" से आगे बढ़ रही है, इसलिए गुरुत्वाकर्षण क्षेत्र बहुत जल्दी मर जाएगा। लेकिन मुझे लगता है कि हमें अपने दावों को निर्धारित करना चाहिए :-)

— कार्ल विटथॉफ्ट

यह प्रश्न भी देखें ।

— Draco18s अब SE सिप

Answer 1

मान लें कि एक अंतरिक्ष यान पृथ्वी की सतह पर तुरंत त्वरित हो जाता है (सादगी के लिए वातावरण की उपेक्षा)। हम इसे सूर्य के संदर्भ फ्रेम से विचार करेंगे; दूसरे शब्दों में, सूर्य स्थिर है और पृथ्वी उसके चारों ओर घूम रही है।

अंतरिक्ष यान एक ऐसे वेग के लिए त्वरित होता है जो सूर्य के चारों ओर पृथ्वी के कक्षीय वेग के बराबर और विपरीत होता है, जिससे त्वरण के तुरंत बाद यह पूरी तरह से स्थिर हो जाता है।

आगे क्या होगा? खैर, हम अंतरिक्ष यान पर काम करने वाली शक्तियों पर विचार कर सकते हैं:

• पृथ्वी का गुरुत्वाकर्षण पृथ्वी की दिशा में एक बल का कारण बनता है।
• सूर्य का गुरुत्वाकर्षण सूर्य की दिशा में एक बल का कारण बनता है।

इसलिए स्थिर अंतरिक्ष यान पृथ्वी की ओर और सूर्य की ओर तेजी से जा रहा है। चूंकि पृथ्वी अपने कक्षीय पथ पर तेज़ी से दूर जा रही है, गुरुत्वाकर्षण बल अंतरिक्ष यान को वापस पृथ्वी की कक्षा में खींचने के लिए पर्याप्त नहीं है; हालाँकि, यह अंतरिक्ष यान को एक अण्डाकार कक्षा में ले जाएगा।

स्थिति को प्रदर्शित करने के लिए, मैंने एक छोटा सिमुलेशन बनाया है जिसे डेस्कटॉप ब्राउज़र में देखा जा सकता है। अनुकरण की कोशिश करने के लिए यहां क्लिक करें। (आप कोड की जांच करने के लिए "इस कार्यक्रम को देखें" पर क्लिक कर सकते हैं, और सिमुलेशन को पुनः आरंभ करने के लिए पृष्ठ को ताज़ा कर सकते हैं।)

अनुकरण शारीरिक रूप से सटीक है (अन्य ग्रहों के प्रभावों की अनदेखी), लेकिन क्षेत्रों को आसान व्याख्या के लिए बढ़ाया गया है। पृथ्वी को हरे रंग के रूप में दर्शाया गया है, जबकि सूर्य नारंगी है और अंतरिक्ष यान सफेद है। ध्यान दें कि, जबकि अंतरिक्ष यान और सूर्य प्रतिच्छेदन का प्रतिनिधित्व करने वाले गोले, दो भौतिक वस्तुओं के बीच की दूरी हमेशा 3.35 सौर ऊर्जा से बड़ी होती है।

यह स्क्रीनशॉट दिखाता है कि अंतरिक्ष यान को पृथ्वी द्वारा अण्डाकार कक्षा में कैसे खींचा गया है:

अंत में, हम एक अधिक यथार्थवादी परिदृश्य पर विचार कर सकते हैं जहां अंतरिक्ष यान को तब तक त्वरित किया जाता है जब तक वह पृथ्वी से एक निश्चित दूरी पर शून्य वेग (फिर से, सूर्य के संदर्भ फ्रेम में) तक नहीं पहुंच जाता। तत्काल यह शून्य वेग तक पहुँच जाता है, इंजन बंद हो जाता है।

इस मामले में, परिणाम अनिवार्य रूप से समान है: अभी भी पृथ्वी और सूर्य द्वारा अत्यधिक बल हैं, इसलिए एक अण्डाकार कक्षा का परिणाम होगा। रॉकेट पृथ्वी से आगे है जब यह शून्य वेग तक पहुंचता है, तो यह दीर्घवृत्ताकार कक्षा है। यदि पृथ्वी इतनी दूर है कि इसका गुरुत्वाकर्षण नगण्य है, तो अंतरिक्ष यान सीधे सूर्य की ओर गिर जाएगा।

Comments

मुझे लगता है कि यह गोले को बड़ा करने के कारण है, लेकिन आपके अनुकरण पर ऐसा लगता है कि ऑब्जेक्ट सूर्य में दुर्घटनाग्रस्त हो गया है। मैं कल्पना करता हूं कि यह वास्तव में सूर्य से बहुत करीब से गुजरता है, लेकिन क्या आप यह बता सकते हैं कि कितनी दूर है?

— Evargalo

@Evargalo धन्यवाद, मैंने सिमुलेशन को अपडेट किया है ताकि यह सूर्य के सबसे करीब पहुंच को प्रिंट करे। यदि अंतरिक्ष यान सूर्य से टकराता है तो सिमुलेशन भी बंद हो जाएगा। पहली कक्षा में अंतरिक्ष यान सूर्य के केंद्र के 3.4 सौर त्रिज्या के भीतर यात्रा करता है, लेकिन बाद की कक्षाओं में परिधि आगे दूर होती है।

— TheGreatCabbage

@ TheGreatCabbage, आपके सिमुलेशन में सरल यूलर इंटीग्रेशन का उपयोग किया गया है, जो त्रुटियों को जल्दी से जमा करता है (विशेषकर जब शरीर तेजी से घूम रहा हो, जैसे कि पेरेलियन के दौरान)। मैं आपके अनुकरण पर भरोसा करता हूं जब यह कहता है कि वस्तु पहले पास पर सूर्य से नहीं टकराएगी, लेकिन उसके बाद पहली बार गुजरने पर, सिमुलेशन की भविष्यवाणियां सबसे अच्छी तरह से संदिग्ध हैं।

— मार्क

TLDR: सूर्य को मारना कठिन है।

— Draco18s अब SE

@ Draco18s: यही कारण है कि, यदि आप सूर्य पर उतरना चाहते हैं, तो आपको रात में वहां जाना चाहिए।

— Evargalo

Answer 2

लांच आप वर्णित है कि के समान है पार्कर सौर जांच , 12 किमी में अगस्त 2018 का शुभारंभ / पृथ्वी की कक्षा का वेग विपरीत दिशा में है तो यह की ओर (बजाय गिर गया में ) सूर्य, एक अण्डाकार कक्षा में। निकटतम दृष्टिकोण पर इसकी गति 200 किमी / से अधिक होने की उम्मीद है

Comments

पार्कर सोलर प्रोब के लिए इसे सूर्य के करीब बनाने के लिए क्योंकि यह अंततः जाएगा, इसमें कुछ वीनस फ्लाई-बाय भी होंगे जो इसके वेग को और बदल देंगे। लॉन्च से 12 किमी / घंटा अपने आप में पर्याप्त नहीं है कि वह सूर्य के करीब 200 किमी / सेकंड तक पहुंचने के लिए पर्याप्त हो।

— न्यूट्रॉनस्टार

Answer 3

यदि किसी वस्तु को पृथ्वी से इतनी तेजी से दूर किया जाए कि वह सूर्य के चारों ओर कोई कक्षीय वेग न होने पाए, तो वह सूर्य में रेडियल रूप से गिर जाएगी। यह कक्षीय वेग है जो वस्तु (या पृथ्वी को) सूर्य के चारों ओर गिरता रहता है और उसमें नहीं। शून्य कक्षीय वेग के साथ, यह बस सीधे नीचे गिरता है और यह कुछ और नहीं कर सकता है (L4 बिंदु पर फंसने की आवश्यकता है कि यह पृथ्वी की कक्षा के समान ही कक्षीय गति है।)

Comments

मेरा मानना ​​है कि यह उत्तर मानता है कि सूर्य के चारों ओर अंतरिक्ष यान के कक्षीय वेग को थ्रस्टर का उपयोग करके शून्य पर बनाए रखा जाता है, या यह कि पृथ्वी इसके गुरुत्वाकर्षण प्रभावों के लिए काफी दूर तक नगण्य है। मैंने अपने उत्तर में एक वैकल्पिक व्याख्या प्रदान की है।

— TheGreatCabbage

मैं इसे बढ़ाने जा रहा था, लेकिन मैंने इसे फिर से पढ़ा और सवाल यह था: यदि एक रॉकेट को एक विशिष्ट गति से निकाल दिया गया था ... जवाब शायद नहीं है - ऐसे अन्य चर हैं जो सही गति होने से रोकेंगे। यदि यह सवाल था कि "अगर कोई रॉकेट 107,000 के पास सही गति से एक रॉकेट को पीछे की ओर धकेलता है ... सभी कक्षीय वेग को हटाने के लिए यह सूरज में गिर जाएगा", तो यह एक महान जवाब होगा।

— बिल के

Answer 4

सूर्य के गुरुत्वाकर्षण द्वारा वस्तु को आकर्षित किया जाएगा यदि सौर मंडल में चंद्रमा और अन्य ग्रह इतने दूर हैं कि वे वस्तु की गति या दिशा में महत्वपूर्ण परिवर्तन नहीं करते हैं।