¿Por qué la mayoría de las medidas en el espacio usan km?

Entiendo el uso de la medida métrica, la verdadera pregunta es: con cuán vasto es realmente el espacio, ¿por qué no usamos otros prefijos como lo hacemos para la memoria de la computadora?

Unidad en metros En Australia
1 kilómetro 1   000 metros (km) 6.68459 ⋅ 10 − 9   A tu
1 megámetro 1   000   000 metros (mm) 6.68459 ⋅ 10 − 6   A tu
1 gigametro 1   000   000   000 metros (Gm) 6.68459 ⋅ 10 − 3   A tu
1 terametro 1   000   000   000   000 metros (Tm) 6.68459   A tu

etc.

Entiendo que también tenemos A tu , que se conoce más comúnmente en términos de viajes espaciales de larga distancia (porque es lo más relativo que tenemos). Pero hice una broma sobre los megámetros (Mm) anteriormente en un comentario y comencé a preguntarme honestamente si hay una razón específica. Encontré esta respuesta genérica de Quora (completamente ajena a los viajes espaciales) , ¿es realmente así de simple: la relación humana?

EDITAR: O podemos cerrar esto o, para una respuesta "aceptada", honestamente estoy buscando ejemplos (opinión o no) de estas medidas que se usan, prácticamente. Por ejemplo, ¿alguna vez se realizó una misión en otra cosa que no sea AU/km/m? ¿Hubo una propuesta rechazada de software que involucraba mediciones como esta? Entiendo todos los argumentos presentados, pero me pregunto si hay instancias de esto en el software existente.

Los prefijos métricos como MGT para la unidad de longitud metro permiten expresar fácilmente distancias en el espacio, incluso para distancias como muchas unidades astronómicas o muchos años luz. No se me ocurre otra razón que la tradición. Wikipedia tiene una lista muy bonita y muy larga con muestras para distancias pequeñas y grandes. El diámetro del universo observable es de 886 Ym.
@Uwe 886Ym = 5,922,544,190,329,842 AU- Eso es absolutamente loco. Ymes Yottameters que estoy asumiendo?
Además de la relación humana, cada vez que introduce una unidad diferente, introduce el riesgo de arruinar la conversión de una unidad. Usar tanto metros como km es lo suficientemente arriesgado (me he deslizado entre los dos en los cálculos de este sitio más de una vez); agregar megámetros y gigámetros a la mezcla es simplemente buscar problemas.
@RussellBorogove ja, claro, recuerdo vagamente haber leído sobre misiones que superaron o no alcanzaron sus objetivos debido a conversiones no válidas.
Usamos prefijos métricos para unidades eléctricas como Volt, Ampere, Henry, Farad, Cycles. No hay razón lógica para no usarlos también para distancias. los megámetros y los gigámetros forman parte del mismo sistema lógico que el kilómetro y el milímetro.
He notado que los prefijos SI se usan comúnmente para todo, excepto para distancias (no se usa nada más grande que km) y peso (que usa toneladas en lugar de Mg, y tenemos que agradecer a los científicos nucleares por la progresión adicional de kt, Mt.)
Lo mismo es cierto para la unidad de volumen litro, hay centilitro, mililitro, microlitro y hektolitro pero no kilolitro y megalitro.
@Uwe: para volúmenes más grandes, tendemos a cambiar a unidades de distancia, al cubo. 1 kilolitro es 1 m ^ 3, luego vamos por km ^ 3 y... rara vez tratamos con algo más grande en términos de volumen.
Otra convención interesante es el impulso específico. ¡Siempre segundos! No puedo esperar para usar esta línea en una historia de ciencia ficción: "¡Y el impulso específico de ese bebé se mide en semanas!" (Curiosamente, el impulso específico máximo posible es de 12 días antes de un año).
@Uwe a menos que esté midiendo agua. ML es una unidad estándar para capacidad de presa o derechos de riego.
No entiendo cómo se pudo identificar la respuesta "correcta" a esta pregunta, ni cómo se descartaron otras respuestas. ¿Cómo no es este un ejemplo prístino de principalmente basado en opiniones?
@uhoh principalmente porque pude recibir respuestas que decían "sí, una misión se realizó puramente en Mm" o "No, una misión nunca se realizaría en Mm simplemente porque X, X y X establecieron el estándar hace años. Se demostró que esto es el mejor curso cuando Y se desvió debido a un error de cálculo en Z atribuido a las matemáticas que se estaban haciendo en Mm's!" O algo. Pero también es principalmente opinión en ausencia de ese conocimiento, si 3 VTC voy a ser el 4to.
¡Creo que pedir ejemplos es una excelente idea! Mucho mejor que "¿Por qué la mayoría... usa km?" En lugar de editar "Honestamente, estoy buscando ejemplos...", ¿por qué no simplemente cambiar el título y hacer esta pregunta sobre ejemplos que no son de kilómetro? Incluso podría considerar agregar la historyetiqueta también.
Para ejemplos de lanzamiento, gran parte de la literatura que he visto para las misiones de la era Apolo usaba pies/segundo y millas náuticas y ULA todavía usa a veces millas, millas/hora y f/s^2 para su cobertura de lanzamiento en vivo . Aunque esto puede ser solo para facilitar el consumo público y las métricas utilizadas internamente en ambos casos pueden diferir.
Sin embargo, las computadoras de guía Apollo usaban métricas, @jack, solo pasó por una conversión para entrada y salida
(a su segundo comentario) Una misión que se perdió debido a que algún software confundió unidades métricas y no métricas, fue Mars Climate Orbiter . Se estrelló por eso en 1999, el 23 de septiembre.
No se me ocurre ningún ejemplo. Creo que la razón de esto es que no todo el mundo está inmediatamente familiarizado con los prefijos superiores a Giga, y las distancias en el espacio suelen ser mucho mayores, por lo que internamente se utilizan m*10^x. Para comunicar al público se utiliza la unidad que la mayoría de la gente usa para viajar distancias en la tierra, para hacerlo más comprensible.
No sé si contribuye en algo a la discusión o simplemente la confunde aún más, pero en el Programa espacial Kerbal, una vez que su altitud (distancia desde el cuerpo central) supera 1 millón de kilómetros, el altímetro cambia a megámetros. Y a 1 millón de megámetros cambia a gigametros.
Las herramientas de diseño de finales de los años 70 y 80 usaban la notación de ingeniería E para cada cálculo: se imprimiría "1.00E9", en referencia al tipo de unidad base. No hay prefijos visibles en ninguna parte. Siempre estábamos yendo y viniendo entre los números en las máquinas y en los documentos, etc., por lo que la práctica era usar siempre la "notación de ingeniería" de la máquina (potencias de 10 ^ 3 en números de punto flotante) en lugar de usar mili/kilo/ etc prefijos que podrían permitir una notación descuidada para cometer un error de conversión. Sin embargo, no estoy seguro de que fuera un estándar escrito o simplemente una práctica.

Respuestas (2)

Los astrónomos se encontraban entre los primeros grupos que necesitaban realizar mediciones que no eran prácticas de expresar en las unidades disponibles en ese momento. En 1900, las distancias en el sistema solar se midieron con precisión por primera vez y nació la Unidad Astronómica. El sistema SI de unidades fue propuesto en 1875 , pero los prefijos SI terminaban en M por 10 6 .

Hubo que esperar hasta 1960 para que se ampliara la lista de prefijos.

Entonces, de 1900 a 1960, para expresar '150 millones de km' necesitabas escribir 150,000 Mm. Con el sistema SI menos establecido de lo que está ahora, es comprensible que los astrónomos se decidieran por sus propias unidades.
Lo mismo ocurre con la unidad de año luz, que entró en uso en ( 1838 ).

La siguiente rama de la física y la ingeniería que necesitaba números realmente grandes o pequeños fue la electrónica a principios del siglo XX. El sistema SI y el prefijo se adoptaron universalmente allí (de pF a G Ω y THz). Entonces, el argumento del "riesgo de estropear una conversión de unidades" no me parece demasiado convincente.

Lo que vemos en estos días me parece ser el resultado de la inercia (los astrónomos no están dispuestos a cambiar a SI porque AU/ly/parsec es a lo que están acostumbrados). Algunos astrónomos abogan por cambiar a SI .

Tal como están las cosas, los astrónomos utilizan una serie de unidades basadas en objetos físicos (AU, masa solar, parsec), mientras que las unidades del SI se han redefinido en su mayoría para que sean independientes de los objetos físicos. Tanto la UA como la masa solar cambian con el tiempo, por lo que en la actualidad se definen en términos de unidades SI, lo que las convierte en una unidad derivada.

"Entonces, para expresar '150 millones de km', debe escribir 150,000 Mm". Eso ya no es necesario, ahora hay (desde hace más de dos décadas) prefijos del sistema SI como Gm y Tm y más. Entonces '150 millones de km' es 150 mil millones de metros y por lo tanto 160 Gm
El punto que estaba diciendo: hasta 1960, necesitabas escribir 150,000 Mm.
¡Ay! Nunca voté a favor de su respuesta para esto, me disculpo. Estaba bien escrito y mostraba muchas cosas interesantes sobre la historia de las unidades. ¡Es lógico, cuando no tienes un nombre para algo, usas algo que es relativo y tiene sentido!
Otra dificultad es que el SI, en este momento, puede necesitar agregar algunos prefijos más para que sea mejor para el "tiempo de máxima audiencia" astronómico. Mientras que las dimensiones de longitud y tiempo están bastante bien, la masa y la energía no tanto. La unidad múltiplo más grande del SI para la masa es un yottagramo (Yg), o 10 21 kg, y ya la masa de la Tierra es 5972 Yg. Para llegar a un reemplazo de la masa solar ( METRO ⊙ ), eso es ahora ~ 2 × 10 9 Yg. Se necesitan 3 prefijos más arriba de Yotta para hacer un número conveniente.

Creo que puedo proporcionar una respuesta a esto: como dijo @Russell Borogove, las unidades son el pan y la mantequilla de los ingenieros y una pesadilla para los ingenieros, y cuanto más hay, más probable es que haya un error (toma un cierto ¡la infame misión NASA/ESA que se rompió debido a la división lbs/kg!). Incluso los profesionales altamente capacitados cometen estos errores aparentemente "tontos".

En segundo lugar, y esta es solo mi opinión, pero creo que tiene un poco que ver con una especie de "escala promedio" (una frase que acabo de inventar). El tamaño más común de las cosas en el sistema solar que nos preocupaba al comienzo de la exploración espacial se podía medir en km (por ejemplo, el radio de la Tierra es de aproximadamente 6000 km). La introducción de Mm solo habría servido para hacer que escribir (que es como lo hicieron los pioneros) tales medidas fuera molesto (rEarth siendo 6e-3Mm, y créanme, ¡escribir constantemente x10^blah en papel es molesto!)

Además de eso, miles de km son imaginables en la mente humana como el tamaño de ciertos países/océanos, por lo que es un poco más fácil de comprender .

Los asteroides tienen cientos de kilómetros, los planetas tienen miles de kilómetros, las órbitas alrededor de los planetas tienen cientos de kilómetros; lo siguiente que hay que pensar son las distancias interplanetarias. Que están en la región de Tkm's, en sus unidades. ¡Aquí es donde entra en juego la relatividad! Como especie, no tenemos un concepto de Tkm o billones/millones de kilómetros, y cuando no tenemos un concepto de algo, cualquier problema que lo involucre simplemente se vuelve más difícil en nuestra cabeza. Sin embargo, si podemos relacionarlo con algo que sabemos (como la distancia entre la Tierra y el Sol), entonces podemos entenderlo .

Como puede ver, debido a los saltos en las mediciones de 1000 km a AU, y debido a la relación, las unidades intermedias no tienen ningún uso (Mm, Gm, etc.), por lo que probablemente no las usamos. Mi primera respuesta, ¡espero que te haya resultado útil!

rEarth siendo 6e-3Mm - así no es como funcionan los prefijos SI. Usas una notación de prefijo o exponente, no ambas. rEarth es de 6 mm, por cierto. Tampoco usas 2 prefijos, así que no Tkm (en su lugar usas Em).
Ah, mi respuesta estuvo plagada de errores, lo que ilustra aún más mi punto.
Además, estaba tratando de usar los prefijos de unidad que el interrogador proporcionó en el ejemplo para ilustrar mi respuesta, el punto es que en realidad no pertenecen.
¿Por qué la mayoría de las medidas en el espacio usan km?
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