Frage von Kekse2016, 127

Ist es möglich einen kleinen Satelliten stabil vor der Sonne zu halten?

Ist es möglich einen kleinen Satelliten stabil ca. 140.000.000 km von der Sonne entfernt zu halten? und wenn, wie lange könnte er dort überleben?

Antwort
von weckmannu, 14

Wenn "stabil vor der Sonne" heißen soll, daß der Satellit sich im Lagrangepunkt L1 aufhalten soll, dann kann man bei Wiki nachlesen, daß der Punkt nur in Querrichtung stabil ist. Also kann er sich so lange aufhalten, wie der Treibstoff reicht, mit dem Stabilisierungsdüsen betrieben werden müssen. Störungen gehen von Mond und Venus aus, die immer wieder vorbeiziehen.

Antwort
von ThomasJNewton, 127

Das ist doch knapp der Radius der Erdbahn. Was spricht dagegen, ihn in einem der https://de.wikipedia.org/wiki/Lagrange-Punkte der Erde zu parken?

Ansonsten ist fast jede Umlaufbahn um die Sonne stabil, solange sie nicht mit anderen Körpern kollidiert.
Allerdings nicht auf Dauer. Mit dem Jahrmillionen wirken die Planeten, und lenken ihn auf der Bahn.

Antwort
von Roderic, 35

Nun - 99.99% aller jemals gestarteten Satelliten verbringen ihre Lebenszeit in einer Entfernung von 150.000.000 km von der Sonne. Und bleiben "stabil" dabei. Fallen also nicht auseinander.

8% näher an der Sonne sollte also kein allzu großes Problem sein.

;-)

Antwort
von dompfeifer, 80

Wir wissen nicht, was Du hier mit "stabil" (Das ist relativ) meinst und "vor der Sonne". Natürlich kann man grundsätzlich jeden beliebigen Körper in eine Umlaufbahn um die Sonne beschleunigen mit einem Radius von 140 Mill. km und einer jahrhundertelangen "Stabilität". Da wäre zumindest "ein kleiner Satellit" kein technisches oder wirtschaftliches Problem. Warum nicht? Nur wüsste ich nicht, wozu der Satellit an sich taugen sollte, wenn dabei kein konkretes Ziel erforscht wird.

Kommentar von Kekse2016 ,

Also, wenn z.B. ein Satelitt mit der gleichen Geschwindigkeit wie die Erde um die Sonne aber mit einem Abstand zur Sonne von 140Mio. Km fliegt, das würde also technisch gehen?

Kommentar von dompfeifer ,

Nein, das würde so nicht gehen. Mit einem etwas kleineren Radius als die Erdbahn hätte der Satellit zwingend auch eine etwas kleinere Bahngeschwindigkeit. 

Kommentar von Kekse2016 ,

Oh, das ist mir neu, wie geht das? Je dichter der Mittelpunkt, also die Sonne, je schneller das Objekt. Irre ich mich?

Kommentar von dompfeifer ,
Ok, definiere ich "stabil" Erd Sonnen Linie. 

Was soll jetzt das heißen? Ein Satellit, der ständig zwischen Sonne und Erde auf der Erde-Sonne Linie kreisen sollte, ist nicht möglich. Der hätte dabei die gleiche Winkelgeschwindigkeit wie die Erde. Der Satellit mit der im Vergleich zur Erdbahn kleineren Radius hat eine kleinere Bahngeschwindigkeit und zugleich eine größere Winkelgeschwindigkeit. Der wird also auf der engeren Kreisbahn die Erde immer wieder überholen.

Kommentar von Kekse2016 ,

Gut dann erhöht sich aber die Umlaufgeschwindigkeit und somit ist der Satellit auch schneller. Richtig?

Und wenn man einen Satelliten abbremst kann man die Differenz der Geschwindigkeit anpassen?

Kommentar von ThomasJNewton ,

Dass es genau anders ist, werten alle wohl als Flüchtigkeitsfehler. Kein Wunder, bei dieser Frage.

Kommentar von Kekse2016 ,

Definition Erd-Sonnen-Linie: direkte Linie zwischen Sonne und Erde gekennzeichnet durch den den L1 als imaginäre Linie

(nicht Erdumlaufbahn)

Kommentar von ThomasJNewton ,

Was meinst du denn, was L1 ist?

Einer der https://de.wikipedia.org/wiki/Lagrange-Punkte

Kommentar von Roderic ,

L1 ist aber nicht 140.000.000 km von der Sonne entfernt...

....sondern 148.000.000 km.

Kommentar von Franz1957 ,

Naja, in der Frage war von "ca. 140.000.000 km" die Rede. Definiert wurde die dahinter stehende Fuzzy-Funktion noch nicht, und das läßt uns Freiheit zum Brainstorming. :-)

Kommentar von Roderic ,

...hätte der Satellit zwingend auch eine etwas kleinere Bahngeschwindigkeit.

eine größere!

Kommentar von Kekse2016 ,

Das weiß ich... die imaginäre Linie zwischen Erde und Sonne ist durch den L1. Das war nur zur Erklärung da oben, da es wohl Missverständnisse gab. 

Antwort
von quatchy, 86

Hallo Kekse,

Du solltest versuchen den Einfluss der verschiedenen Himmelskörper auf deinen Sateliten mit Hilfe des Gravitationsgesetzes abzuschätzen.

Die Planenten, welche am nächsten an der Umlaufbahn des Sateliten vorbeikommen ist die Venus (104.000.000 km Radius) und die Erde (149.000.000 km Radius). Berechne am besten die Gravitationskraft, welche Erde und Venus auf dein Objekt ausüben, wenn sie ihm am nächsten sind.

Sollten diese Effekte keine Rolle spielen, musst Du nur dafür sorgen, dass sich die Gravitationskraft der Sonne und die Zentrifugalkraft ausgleichen, indem Du die Geschwindigkeit des Sateliten anpasst.

Antwort
von jnxs68, 102

Nein.

Der Begriff "stabil" müsste in diesem Zusammenhang definiert werden. Worauf soll sich die Position "stabil" beziehen?

Im Universum dehnt sich derzeit bekanntlich (vermutlich) alles aus und ist somit in Dauer-Bewegung - somit auch der Satellit.

Innerhalb der Galaxie bewegen sich die Sonnensysteme und in jedem Sonnensytem dreht sich alles um den zentralen Stern. Die Sonne ist kein Festkörper also vermutlich nicht immer gleich groß, sodass die Abstands-Entfernung schwanken wird.

"Vor der Sonne" - von welcher Seite aus gesehen?

Und zum 2. Teil der Frage:

Wie könnte ein (i. d. R. anorganischer) Satellit "überleben"?

Kommentar von Kekse2016 ,

Ok, definiere ich "stabil" Erd Sonnen Linie. 

Und zu Antwort 2: na dann eben funktionionsfähig bleibt 🤓

Kommentar von jnxs68 ,

Damit wäre der Satellit also immer "stabil" zwischen Erde und Sonne. Wobei sich die Erde aber um sich selbst dreht und auch (mit unterschiedlicher Geschwindigkeit/Entfernung) um die Sonne. Demnach müsste der Satellit mit einer dazu passenden Geschwindigkeit (welche geringer als die der Erde um die Sonne ist) ebenfalls um die Sonne kreisen, wenn man diese als Bezugspunkt nimmt.

Bezieht sich seine Position/Geschwindigkeit dagegen auf die Erde, müsste er sich wohl in einer der Erd-Drehung (um die eigene Achse) gleichen Geschwindigkeit entgegen bewegen, um am gedachten "Fixpunkt" zu verweilen. Wobei wiederum zu beachten wäre, dass die Erdachse "pendelt".

Also nicht ohne das Ganze ;-)

Antwort
von DerMuffti, 92

Der Planet Merkur ist nur 50-70 Millionen Kilometer von der Sonne entfernt. Welchen Grund sollte es geben einen Satelliten nicht in der doppelten Entfernung eine stabile Umlaufbahn zu geben.

Kommentar von Kekse2016 ,

Vielleicht auf Grund seiner kleinen Masse? So nein Satellit wiegt ja auch deutlich weniger.

Kommentar von DerMuffti ,

Die Masse? Ist alles eine Frage der Umlaufgeschwindigkeit. Merkurs Masse beträgt nur ca. 5% der Masse der Erde. ( Ein leichtes Kerlchen ). Je weniger Masse ein Objekt hat, desto weniger wird er angezogen, hat es also leichter.

Kommentar von Lennartonken ,

ja leichter zu "entkommen ". Man spricht auch von der Fliehkraft bei der Zentrifugalkraft.

Kommentar von DerMuffti ,

Jupp, und wieder sind wir bei der Umlaufgeschwindigkeit ( Bahngeschwindigkeit ). Und der Merkur, der Schlingel, eiert auch noch um die Sonne. Und das schon reichlich lange. Und das Eiern hilft ihm auch nicht zu entkommen.

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