궤도 방정식과 이를 실행하는 데 필요한 전력

StackOverflow https://stackoverflow.com/questions/595596

문제

에 대한 논의로 인해 그래서 IRC 오늘은 궤도 역학에 대해 궁금해서

  • 궤도 문제를 해결하는 데 필요한 방정식
  • 복잡한 문제를 해결하는 데 필요한 컴퓨팅 성능

특히 문제는 지구가 언제 태양에 충돌할지(또는 기준 틀에 따라 그 반대)를 계산하는 것입니다.

우리 태양계 내의 모든 중력을 계산해야 할 수도 있다고 생각하는데, 어떤 유형의 컴퓨터 클러스터가 필요한지 궁금합니다. 아니면 단일 상자에서 이 작업을 수행할 수 있습니까?

나는 여기서 냅킨 뒷면을 테스트해 본 경험이 없지만 아마도 당신은 그럴 것입니까?

또한 원래의 영감을 주신 Gortok에게 많은 감사를 드립니다(댓글 참조).

-아담

도움이 되었습니까?

해결책

보다 세 가지 신체 문제 Wikipedia에서. 중력장에 두 개 이상의 몸체가 있고 문제를 단순화 할 수 없다면 매우 어렵습니다 :)

다른 팁

본체가 3개 이상인 경우 폐쇄형 솔루션이 없습니다.다양한 근사 방법이 있습니다(N-Body 시뮬레이션 기사 참조). 여기 또는 여기).얼마나 많은 정확도가 필요한지에 따라 시체가 7개에서 수백 개가 필요할 것입니다.(예를 들어 은하계 시뮬레이션과 비교하여) 상대적인 규모로 인해 클러스터링을 통해 많은 단순화를 얻을 수 없습니다.

그러나 구체적인 질문에 관해서는 태양 직경의 변화에 ​​대한 추정 작업도 수행해야 합니다.나는 적색거성 단계가 궤도 붕괴보다 더 빨리 일어날 것이라고 생각하며, 이로 인해 태양의 직경이 현재 지구 궤도보다 더 커질 것입니다.

의심 할 여지없이 문제는 큰 정확도로 상당한 계산이 필요하지만 (빨간 거대 위상 문제를 무시하고, 지구의 궤도가 태양으로 쇠퇴 할 것인가?) 다른 천체 경로/궤도 계산을 수행 할 수있는 소프트웨어 도구가 있습니다. 다음은 다음과 같습니다.

마지막으로, NASA가 계산하는 데 사용하는 소프트웨어는 미래 우주선 등의 궤도 및 궤적은 아래에 있습니다. 이타 제한 사항은 분명히 일부를 만듭니다 과거 태양계의 다양한 신체와 주요 과거 및 현재 임무에 대해 공개적으로 제공되는 궤적 정보. 이것은 TH를 통해 처리됩니다 내비게이션 및 보조 정보 시설 (NAIF).

NAIF는 위의 목적을위한 소프트웨어 및 데이터를 제공합니다.

위의 모든 것을 시험해 보면 궤도 방정식과 관련된 컴퓨팅 전력에 대해 배울 수 있습니다. ;-)

Feynman 강의 중 하나에서 그는 1960 년대의 컴퓨터와 궤도 계산을하는 것에 대해 이야기하고 그것이 얼마나 좋은지에 대해 이야기합니다. 1960 년대 초의 컴퓨터는 내 휴대 전화 나 DS의 힘 근처에있는 곳이 없으며 컴퓨터로 사용하기 위해 실제로 구매하는 물건은 훨씬 더 강력합니다.

당신은 컴퓨터를 가지고 있습니다, 친구. 힘은 모두 중력이며 행성은 점 질량으로 취급 될 수 있기 때문에 계산하기 쉽습니다. 행성 궤도를 분석적으로 계산하고 중력 섭동을 개별 푸시로 취급하는 것이 더 쉬울 수 있습니다. 가십시오. 도움을 원한다면 궤도 역학에 대해 무언가를 찾거나 물리학 자나 천문학 자와 대화하십시오.

우리 궤도가 매우 안정적이기 때문에 지구가 태양에 부딪히는시기를 찾는 데 도움이되지 않습니다. 그러나 수십억 년 안에 태양은 많이 확장되어 궤도에 도달 할 수 있습니다. 그래도 재미있는 프로젝트 일 수 있습니다.

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