Orbital Gleichungen und Energie benötigt, um sie zu laufen

Question

Aufgrund einer Diskussion über die SO IRC heute, ich bin gespannt auf Bahnmechanik, und

• Die Gleichungen benötigt, um Orbital Probleme zu lösen
• Die Rechenleistung erforderlich, um komplexe Probleme zu lösen

Die Frage, insbesondere die Berechnung wird, wenn die Erde in die Sonne pflügen wird (oder umgekehrt, auf dem Referenzrahmen in Abhängigkeit).

Ich vermute, dass alle Gravitations zieht innerhalb unseres Sonnensystems müssen berechnet werden, was macht mich fragen, welche Art von Computer-Cluster erforderlich ist, oder kann dies auf einer einzigen Box getan werden?

Ich habe nicht die Erfahrung, um eine Rückseite der Binde Tests zu tun hier, aber vielleicht Sie tun?

Auch viel thx an Gortok für die ursprüngliche Inspiration (siehe Kommentar).

-Adam

Answer 1

Siehe Dreikörperproblem auf Wikipedia . Wenn Sie mehr als zwei Körper in einem Gravitationsfeld haben und Sie das Problem nicht vereinfachen können, es ist sehr schwierig:)

Answer 2

Mit mehr als drei Körpern, gibt es keine Lösung in geschlossener Form. Es gibt verschiedene Methoden der Annäherung (Blick auf die N-Körper-Simulation Artikel hier oder < a href = "http://www.scholarpedia.org/article/N-body_simulations" rel = "nofollow noreferrer"> hier ). Je nachdem, wie viel Genauigkeit Sie benötigen, müssen Sie überall von sieben bis Hunderte von Leichen. Aufgrund der relativen Skala (im Vergleich zu, sagen wir, galaxy Simulationen), werden Sie nicht in der Lage sein, viel Vereinfachung von Clustern zu erhalten.

Was die konkrete Frage, obwohl, dann würden Sie auch auf Schätzungen für Änderungen in der Durchmesser der Sonne zu arbeiten. Ich denke, der rote Riese Phase passieren würde, früher als Orbital Decay, und das wird die Sonnen Durchmesser größer als der Strom der Erdumlaufbahn machen.

Answer 3

Obwohl das Problem, das Sie zweifellos gestellt erfordert erhebliche Berechnung mit großer Genauigkeit (roten Riesen Phase Probleme zu ignorieren, würde / wird die Umlaufbahn der Erde Zerfalls in die Sonne?), Gibt es Software-Tools zur Verfügung, um anderen Himmelspfad / Orbit durchzuführen Berechnungen. Hier sind nur ein paar:

• OrbFit
• ORSA - Orbit Wiederaufbau, Simulation und Analyse

Schließlich, obwohl die Software, die NASA zur Berechnung verwendet Zukunft Bahnen und Bahnen für Satelliten, etc., fällt unter ITAR Einschränkungen, tut es offenbar einige Vergangenheit Trajektorie Informationen öffentlich zugänglich für verschiedene Körper in unserem Sonnensystem sowie große Vergangenheit und aktuelle Missionen machen. Dies wird behandelt durch die Navigation und Ancillary Information Facility (NAIF) .

NAIF bietet Software und Daten für den obigen Zweck:

• SPICE-Toolkit (nicht mit dem anderen SPICE-Tool zu jedem EE Haupt vertraut)
• SPICE Daten Kerne

Wenn Sie alle oben ausprobieren, könnten Sie etwas über Orbital Gleichungen lernen und die Rechenleistung beteiligt. ; -)

Answer 4

In einem der Feynman Vorlesungen spricht er über orbitale Berechnungen mit 1960er-Ära Computern zu tun, und wie gut das war. Kein Computer aus den frühen 1960er Jahren hat irgendwo in der Nähe der Macht meines Telefons oder DS, und das, was ich für die Verwendung als Computer tatsächlich kaufen ist viel mächtiger.

Sie haben die computrons, Freund. Die Kräfte sind leicht zu berechnen, auch, da sie alle Gravitations ist und die Planeten als Punktmassen behandelt werden. Es könnte einfacher sein, Planetenbahnen analytisch zu berechnen und Gravitationsstörungen als diskrete Schübe zu behandeln. Tue es. Wenn Sie helfen wollen, etwas auf Bahnmechanik oder das Gespräch mit einem Physiker oder Astronomen finden.

Das wird Ihnen nicht helfen, wenn die Erde die Sonne trifft, da unsere Umlaufbahn extrem stabil ist. in einigen Milliarden Jahren jedoch, geht die Sonne viel zu erweitern, und vielleicht unsere Umlaufbahn erreichen. Dennoch könnte es ein Spaß-Projekt sein.