equazioni orbitali, e potenza necessaria per farli funzionare

Question

A causa di una discussione sulla SO IRC oggi, mi incuriosisce meccanica orbitale, e

• Le equazioni necessarie per risolvere i problemi orbitali
• La potenza di calcolo necessaria per risolvere problemi complessi

La questione in particolare calcola quando la Terra arerà nel Sole (o viceversa, a seconda del sistema di riferimento).

Ho il sospetto che tutte le attrazioni gravitazionali all'interno del nostro sistema solare potrebbe essere necessario essere calcolato, il che mi fa chiedere che tipo di cluster di computer è necessario, o si può fare su una singola scatola?

Non ho l'esperienza per fare un back del test tovagliolo di qui, ma forse fare?

Inoltre, molto thx per Gortok per l'ispirazione originaria (vedi commenti).

-Adam

Answer 1

problema dei tre corpi su Wikipedia. Quando si dispone di più di due corpi in un campo gravitazionale e non si può semplificare il problema, è molto difficile:)

Answer 2

Con più di tre corpi, non esiste una soluzione in forma chiusa. Ci sono vari metodi di approssimazione (vedi gli articoli di simulazione N-Body qui o < a href = "http://www.scholarpedia.org/article/N-body_simulations" rel = "nofollow noreferrer"> qui ). A seconda di quanto la precisione ti richiedono, avrete bisogno ovunque da sette a centinaia di corpi. A causa della scala relativa (rispetto, per esempio, le simulazioni di galassie), non sarà in grado di ottenere molto di semplificazione dal clustering.

Per quanto riguarda la questione specifica, però, che ci si deve lavorare anche su stime per i cambiamenti nel diametro del Sole. Credo che la fase di gigante rossa sarebbe accaduto prima del decadimento orbitale, e che renderà il diametro del Sole più grande della orbita terrestre corrente.

Answer 3

Anche se il problema si posato senza dubbio richiede elaborazione significativa con grande precisione (ignorando i problemi fase di gigante rossa, sarebbe / sarà l'orbita del decadimento Terra in the Sun?), Ci sono strumenti software facilmente disponibili per eseguire altre celeste percorso / orbita calcoli. Qui ci sono solo alcune:

• OrbFit
• ORSA - Orbit Ricostruzione, simulazione e analisi

Infine, anche se il software che la NASA utilizza per calcolare future orbite e traiettorie per il veicolo spaziale, ecc, cade sotto noreferrer ITAR restrizioni, a quanto pare fa fare un po ' passato le informazioni traiettoria a disposizione del pubblico per i vari corpi del nostro sistema solare, nonché importante passato e missioni in corso. Questo viene gestito attraverso il navigazione e informazioni accessorie Facility (NAIF) .

NAIF fornisce software e dei dati per lo scopo di cui sopra:

• SPICE toolkit (da non confondere con l'altra strumento SPICE familiare a tutti i principali EE)
• kernel dati SPICE

Se si prova tutto quanto sopra, si potrebbe imparare qualcosa su equazioni orbitali e la potenza di calcolo in questione. ; -)

Answer 4

In una delle lezioni di Feynman, si parla di fare calcoli orbitali con i computer 1960-era, e quanto è buono che è stato. Nessun computer dai primi anni 1960 ha da nessuna parte vicino la potenza del mio telefono o DS, e la roba che effettivamente acquistare per l'uso come i computer è molto più potente.

Hai il computrons, amico. Le forze sono facili da calcolare, troppo, dal momento che è tutto gravitazionale e dei pianeti può essere trattato come masse puntiformi. Potrebbe essere più facile calcolare orbite planetarie analiticamente, e trattare perturbazioni gravitazionali spinte discreti. Fallo. Se si vuole aiutare, trovare qualcosa sul meccanica orbitale o parlare con un fisico o astronomo.

Questo non sta andando per aiutarvi a trovare quando la Terra colpisce il sole, dato che la nostra orbita è estremamente stabile. Tuttavia, in qualche miliardo di anni, il Sole sta per espandere un sacco, e potrebbe raggiungere la nostra orbita. Ancora, potrebbe essere un progetto di divertimento.