¿Puede una órbita elíptica tomar el mismo tiempo que un obituario circular?

En la imagen de abajo puedes ver dos órbitas de objetos potenciales. El aspecto principal de las órbitas es que tienen un punto de colisión en el máximo de la órbita elíptica. Mi pregunta es, ¿podría el objeto que viaja en órbita elíptica tomar la misma cantidad de tiempo que el objeto que toma la órbita circular?

La razón detrás de esta pregunta es que estoy haciendo un análisis sobre la película Gravity. La única información proporcionada en la película es que la nube de escombros chocará cada 90 minutos (con el telescopio Hubble) y que va a 50000 millas por hora (que es mucho más rápido que el telescopio Hubble). Obviamente, dado que van a diferentes velocidades, tienen que estar en diferentes órbitas. Así que esta es la única posibilidad que se me ocurrió donde podrían colisionar cada 90 minutos, o que el tiempo de órbita de la órbita elíptica tomaría 45 minutos o 22,5 minutos (cualquier factor de 90).

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Es una película, no intentes racionalizarla. Los cineastas tienen esa cosa llamada libertad artística.
Ese momento en el que miras los números y te das cuenta de la imprecisa lentitud con la que se movían los escombros en las escenas de colisión.
Simper si los desechos están simplemente en la órbita opuesta , ambas órbitas tienen un período de 90 minutos. ¿Por qué alguien haría eso que preguntas? Porque nada puede salir mal obviamente; excepto que lo hizo.
@PieterGeerkens, según recuerdo, el campo de escombros en la película estaba, de hecho, en una órbita retrógrada. A pesar del hecho de que los ex-satélites no deberían haber existido en la realidad . Solo una razón más por la cual la ciencia de la película fue terrible.
@BrianS: No hay nada científicamente incorrecto con una órbita retrógrada; simplemente es imprudente cuando el resto del material orbital no lo es.
@PieterGeerkens, No digo que una órbita retrógrada sea imposible. Estoy diciendo que los satélites que fueron destruidos no tenían una órbita retrógrada hasta que se convirtieron en escombros. Dada la aceleración suficiente en la dirección opuesta, eso aún podría suceder... pero es muy poco probable que suceda debido a un solo misil.
@Nicholas: los objetos en LEO en realidad se mueven mucho más lento que 50,000 mph (~ 7.8 km / so ~ 17500 mph), por lo que ese número es un poco ridículo. El período orbital puede oscilar entre 90 y 130 minutos, dependiendo de la altitud. Sin embargo, esto es relativo a un punto estacionario en la Tierra, no a otros satélites que orbitan alrededor de la Tierra.
@Nicholas: lo más ridículo de la película es que si un objeto se moviera transversalmente a su órbita, se movería efectivamente a ~ 8 km / s (~ 100 veces más rápido que un avión comercial en aproximación y ~ 100 veces más pequeño) . No sería capaz de ver esta cosa viniendo hacia usted, debido a problemas de reflectividad y velocidad. Es demasiado rápido. Las cosas simplemente desaparecerían en silencio (y violentamente... los impactos a altas velocidades causan todo tipo de "explosiones", aunque no necesariamente del tipo bola de fuego).

Respuestas (1)

El periodo de una órbita elíptica viene dado por:

T = 2 π a 3 GRAMO METRO

dónde a es el semieje mayor . Para una órbita circular de radio r tenemos a = r .

Las dos órbitas que muestras no tienen el mismo semieje mayor, por lo que no tienen el mismo período. Sin embargo, si la órbita elíptica tuviera a 3 = 4 r 3 entonces el período de la órbita elíptica sería de 180 minutos, por lo que los objetos en las dos órbitas podrían chocar cada 180 minutos.

Según este artículo, la colisión cada 90 minutos es una de las cosas en las que la película se equivocó. Esto solo podría suceder si la nube de escombros estuviera estacionaria, en cuyo caso simplemente caería hacia la Tierra.

El derribo masivo e hilarante de Google NdGT de las muchas violaciones de la mecánica orbital en esta película. (Neil de Grasse Tyson)
Es una nube de escombros . No tiene que ser estacionario. El hecho de que sea una nube significa que hay escombros a lo largo de todas las partes de la órbita en un momento dado. Eso significa que la colisión ocurriría cada vez que el único objeto en la órbita de 90 minutos intersectara la nube siempre ocupada en la órbita más grande. El período de la otra órbita es irrelevante, ¿cuál es el problema con eso?
@Jim, el problema es que el volumen que necesariamente ocuparía una nube de este tipo para que este tipo de colisiones sea probable es enorme. Incluso si fueran varias nubes no contiguas, eso parece aún más improbable.
@Jim: presumiblemente, los dos estaban en órbitas similares antes de la formación de la nube de escombros. Lo de los 90 minutos funcionaría si las órbitas de los cuerpos estuvieran inclinadas entre sí. Sin embargo, si están en el mismo avión, debería tomar una cantidad de tiempo diferente (lo que ignora el hecho de que a medida que cambia su velocidad, también lo hace su altitud). Entonces, si la nube orbitara con una inclinación de 90 grados, entonces 90 minutos estarían bien.
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