équations orbitales, et la puissance nécessaires pour les exécuter

Question

En raison d'une discussion sur le SO IRC aujourd'hui, je suis curieux de la mécanique orbitale, et

• Les équations nécessaires pour résoudre les problèmes orbitaux
• La puissance de calcul nécessaire pour résoudre des problèmes complexes

La question en particulier est calculait lorsque la Terre percutent le Soleil (ou vice-versa, en fonction du cadre de référence).

Je pense que tous les forces de gravitation dans notre système solaire peut être nécessaire de calculer, ce qui me fait me demander quel type de grappe d'ordinateurs est nécessaire, ou cela peut être fait sur une seule boîte?

Je n'ai pas l'expérience de faire un retour du test de serviette, mais peut-être vous faire?

En outre, beaucoup thx à Gortok pour l'inspiration originale (voir les commentaires).

-Adam

Answer 1

Voir Trois corps Problème sur Wikipédia. Lorsque vous avez plus de deux corps dans un champ gravitationnel et vous ne pouvez pas simplifier le problème, il est très difficile:)

Answer 2

Avec plus de trois corps, il n'y a pas de solution de forme fermée. Il existe différentes méthodes d'approximation (voir les articles de simulation N-Body ou < a href = "http://www.scholarpedia.org/article/N-body_simulations" rel = "nofollow noreferrer"> ici ). Selon la quantité de précision que vous aurez besoin, vous aurez besoin de sept à des centaines de corps. En raison de l'importance relative (par rapport à, par exemple, des simulations de galaxies), vous ne serez pas en mesure d'obtenir beaucoup de simplification clustering.

En ce qui concerne la question spécifique, cependant, vous auriez aussi travailler sur des estimations des variations de diamètre du Soleil. Je pense que la phase géante rouge se passerait-il plus tôt que la pourriture orbitale, et qui fera plus grande que l'orbite actuelle de la Terre diamètre du Soleil.

Answer 3

Bien que le problème que vous posiez nécessite sans aucun doute le calcul significatif avec une grande précision (sans tenir compte des problèmes de phase géante rouge, serait / sera l'orbite de la désintégration de la Terre dans le Soleil?), Il existe des outils logiciels facilement disponibles pour exécuter d'autres chemin / orbite céleste calculs. Voici quelques-unes:

• OrbFit
• ORSA - Reconstruction Orbit, simulation et analyse

Enfin, bien que le logiciel que la NASA utilise pour calculer avenir orbites et trajectoires pour engins spatiaux, etc., tombe sous ITAR noreferrer restrictions , il ne semble faire un peu passé des informations de trajectoire public pour divers organismes de notre système solaire ainsi que les grandes missions passées et actuelles. Ceci est géré par le Navigation et Facilité d'information complémentaire (Ancillary NAIF) .

NAIF fournit des logiciels et des données dans le but ci-dessus:

• boîte à outils SPICE (à ne pas confondre avec l'autre outil de SPICE familier à chaque EE majeur)
• noyaux de données SPICE

Si vous essayez tout ce qui précède, vous pourriez apprendre quelque chose sur les équations orbitales et la puissance de calcul impliqués. ; -)

Answer 4

Dans l'une des conférences de Feynman, il parle de faire des calculs orbitaux avec les ordinateurs de l'époque des années 1960, et à quel point cela était. Aucun ordinateur depuis le début des années 1960 a partout près de la puissance de mon téléphone ou DS, et les choses que j'achète en fait pour les ordinateurs est beaucoup plus puissant.

Vous avez le computrons, ami. Les forces sont faciles à calculer, aussi, car il est tout gravitationnel et les planètes peuvent être traitées comme des masses ponctuelles. Il pourrait être plus facile de calculer les orbites planétaires analytiquement, et traiter comme perturbations gravitationnelles pousse discrètes. Fonce. Si vous voulez aider, trouver quelque chose sur la mécanique orbitale ou parler à un physicien ou astronome.

Ce ne va pas vous aider à trouver quand la Terre frappe le Soleil, puisque notre orbite est extrêmement stable. Cependant, dans quelques milliards d'années, le Soleil va se développer beaucoup, et pourrait atteindre notre orbite. Pourtant, il pourrait être un projet amusant.