Vlákno názorů k článku První slovenská družice už obíhá Zemi, postavit ji trvalo pět let, vypustit další tři od Osm let trápení a výsledkem šrot - Gratuluji bratům k vypuštění Rubik's Cube...

ISS leta ve 330/400km, a docela casto musi zvysovat svou drahu...

Poměrně rychle padá. ISS má obrovskou plochu, záleží také na aktivitě Slunce a hustotě slunečního větru.

Zde je graf výšky ISS:

http://www.heavens-above.com/IssHeight.aspx?lat=0&lng=0&loc=Unspecified&alt=0&tz=UCT

leden 2017 ... nějaký manévr, nebo chyba dat?

Ale ona JE ve styku s atmosférou. FURT. To není tak, že 100km je vzduch a pak už nic. Navíc atmosféra má několik vrstev - troposféru, tropopauzu, stratosféru, ionosféru a někdo počítá i magnetosféru. V tom případě je horní hranice atmosféry Země 10k km.
A i samotný plynový obal se mění - s teplotou, sluneční aktivitou,... No prostě furt.

Co je podstatný, tak s rychlostí se zvyšuje oběžná dráha (vyšší odstředivá síla). Na vyšší oběžné dráze je míň zbytkových plynů, takže menší tření a navíc vyšší moment setrvačnosti, takže o to dýl tam ten krám vydrží, ale o to víc energie potřebuje, aby se tam dostal.

Takže ISS při svojí váze a váze těch experimentů nechali co nejníž a je ekonomičtější dotáhnout palivo na korekce, než to celý poslat výš (spotřeba paliva roste s rychlostí kvadraticky).

Co je podstatný, tak s rychlostí se zvyšuje oběžná dráha (vyšší odstředivá síla).

No tak to je pěkná blbost.

Tak pro debily, s použitím elementární newtonovských zákonů:
Na kruhové dráze přitažlivé zrychlení == dostředivé zrychlení, tedy
G * M / r**2 == v**2 / r,
tedy v == (G * M / r)**(1/2), tudíž s rostoucí vzdáleností r od středu země (tedy i s výškou) zcela zjevně rychlost obíhajícího tělesa klesá, stejně tak klesá přitažlivá (dostředivá) síla.

Přesně tak. Docela to mátlo při výcviku první astronauty, kteří byli celý život hlavně piloty letadel. Ti museli jít proti celoživotní intuici a cviku, a pokud chtěli dohonit cokoliv na vyšší oběžné dráze, museli brzdit, místo toho aby "šlapali na plyn".

Těžko. Pokud přibrzdíte, tak vám klesne setrvačná odstředivá síla a Země si vás rychle přitáhne. Pokud chcete přejít na vyšší oběžnou dráhu tak opravdu musíte šlápnout na plyn. Na udržení se tam pak už stačí rychlost menší. Obvykle se šlápne na plyn po přesně definovanou dobu a pak se šlapat přestane. Tím, jak přecházíte na vyšší oběžnou dráhu, tak vás to samo spomalí. Na plyn se proto šlape právě tak, aby jste po tom spomalení skončil na té správné nové rychlosti, která je skutečně menší, než ta, na které jste začal.

Kde udělal tedy MMN chybu? Zapomněl na věci jako je "gravitační potenciální energie". Což je právě ta věc, která vám "spálí benzín" když šlápnete na plyn. Dokud nezačnete konat práci navíc, tak se prostě výš nedostanete. Brzděním energii opravdu nezískáte.

Jediné, co je tam intuitivně obráceně, je to, že na přechod ze 100km na 150km potřebujete mnohem větší kopanec než na přechod z 200km na 250km. Ve výškách pár desítek tisíc km pak i miniaturní šťouchanec stačí na přechod o stovky km výše. Jeden by čekal, že každý další krok bude těžší a těžší, ale skutečnost je ta, že čím dál jste, tím snadnější to je.

Strč si toho slaměného panáka zpátky do kůlničky – chybu jsem neudělal a na nic jsem nezapomněl. Zpochybňoval jsem konkrétně tvrzení „s rychlostí se zvyšuje oběžná dráha (vyšší odstředivá síla)“.

Samozřejmě, že pro stoupání je potřeba dodat energii, a tedy „šlápnout na plyn.“ Ale šlápnout na plyn neznamená nutně zvýšit rychlost – stoupat se dá i bez zvýšení rychlosti – a zvýšit rychlost neznamená stoupat. Vše záleží na směru síly.

Není to totiž ve skutečnosti dostředivá síla? Užitím této v odhadu by se to "šlápnutí na plyn" a "nešlápnutí na plyn" dostalo do jasnější roviny, ne?

"Není to totiž ve skutečnosti dostředivá síla?"

Tady se zase sešlo panoptikum... Ale pamatuji doby, kdy lidé, co dělali do počítačů, problémy s fyzikou pro základní školy fakt neměli.

Dostředivá síla by mohla být těžko silou setrvačnou. Nebo už jsi viděl mnohokrát, že by se třeba kulička roztočená na stole pod skleničkou dnem vzhůru setrvačností dál motala kolem dokola i po odstranění té skleničky?
Dostředivou silou je v daném případě síla gravitační, setrvačná síla je tu odstředivá. Jejich silové účinky se vzájemně vyruší, čehož výsledkem je jednak beztížný stav a jednak stabilní oběžná dráha.
Ale v dobách mého dětství se tohle probíralo na základní škole.

@Kiwi

Jo? Když točíš kuličkou ve sklence, tak na ni působí gravitace do středu otáčení kuličky skleničce? Ano, z venku to vypadá stejně, ale dochází k úplně něčemu jinému ...

Akorát když si uvědomíš, která síla je ta skutečná a která je zavedena jenom pro teoretický výpočet (tedy vizuálně směr) tak ti dojde, proč se tu hadrkují když tu někdo řekl, že museli brzdit, aby se dostali "nahoru". protože síla tahem k zemi + rychlost je výslednice dolů do určité rychlosti a zakřivení ..... Tak nejprve laskavě zapřemýšlej o tom co kdo píše a nech si kecy o základní škole ...

@Kiwi

Jo, důležitá věc, to "nahoru" bylo určitě myšleno při přechodu z eliptické dráhy na kruhovou ...

@Kentan z Montargi:
Jo? Když točíš kuličkou ve sklence, tak na ni působí gravitace do středu otáčení kuličky skleničce?"

Působí na ni reakce stěny skleničky - podobně, jako reaguje židle na tíhu vaší p...le. Když budu točit prakem, tak setrvačná odstředivá síla napíná provázek, zatímco provázek působí na kámen dostředivou silou, která zakřivuje jeho dráhu. Kdežto u družice nemám provázek ani stěnu skleničky, ale gravitační sílu. Co je na tom k nepochopení?

která síla je ta skutečná a která je zavedena jenom pro teoretický výpočet

Která síla je "neskutečná", jenom pro teoretický výpočet? Přestože se setrvačným silám někdy říká síly zdánlivé, není to kvůli tomu, že by neexistovaly, ale kvůli tomu, že nedokážeme identifikovat jejich původce. Jinak jsou samozřejmě naprosto skutečné, o čemž se každý z nás v životě jistě měl tu šanci mnohokráte přesvědčit, mnohdy i s újmou na těle.
Dostředivá síla je samozřejmě také skutečná. Nebo co jste měl na mysli těmi "silami zavedenými jen pro teoretický výpočet"?

Pokud jde o zvyšování oběžné dráhy, tak je samozřejmě naprostý nesmysl tvrdit, že se toho docílí brzděním. Budeme-li vycházet z nějaké kruhové oběžné dráhy, tak brzděním bychom docílili toho, že by se z ní stala dráha eliptická s apogeem v místě brzdění a perigeem na protilehlé straně posunutým níže. Pokud bychom nebrzdili, ale místo toho v daném bodě zrychlili, vyrobíme z daného bodu perigeum eliptické trajektorie s apogeem na opačné straně, posunutým výše. Kruhovou dráhu bychom z ní opět udělali tak, že bychom naší družici udělili ještě druhý dodatečný impuls právě v tomto novém apogeu, čímž bychom i původní perigeum vytáhli do potřebné výšky v závislosti na velikosti impulsu - což je mimochodem taky manévr, jakým se to dělá (tzv. Hohmann-Vetčinkinova přechodová trajektorie).

@j: Buď té lásky a mých komentářů si vůbec nevšímej a pokud možno na ně ani nereaguj. Já se snažím vůči tobě o totéž od té doby, co tě tu na rootu potkávám. Cokoli jiného by totiž byla naprostá ztráta času.

@Kiwi

Hele, do totálního fyzikálního rozboru se pouštět nehodlám. To opravdu ne. ale pokud na těleso působí gravitační síla, tak těleso musí mít reakční sílu - a reakce na ni je odstředivá síla (při tom otáčení, pro volný pád to neplatí samozřejmě ....). U kuličky je to jedno, protože tam je vzdálenost daná tou sklenkou nebo provázkem do středu třeba, tam proti sobě působí reakční síly a tak se uvažuje jenom ta odstředivá už jenom jako reakce (ne reakční) když se to počítá ve škole zjednodušeně. Hraje tam roli i rychlost, případně zrychlení, kdy výsledná setrvačná síla je vlastně součet těchto vektorů .... Nevím jestli to říkám správně, už je to fakt nějaký ten pátek, spíš nějaký ten rok, rád se poučím, ale řekl bych že to tak je. K přesdstavení si toho efektu mi to dávalo větší smysl takto, popsal jsem tu ideu níže. Ale bez záruky, nejsem kosmonaut ani astronom, takže je to k diskuzi samozřejmě ...

Ale ten manévr o kterém mluvil jsem pochopil tak, že když vlastně zažehneš nebo co, tak se ti dráha změní na eliptickou a když pak prolétáš jakoby tím vzdáleným koncem elipsy od země tak brzdíš, abys zůstal tak daleko a netáhlo tě to zase na tu dráhu která je blíž pokud bys držel rychlost a tím se vlastně bržděním změníš konec té elipsy a dostaneš se výše .... Nevím jak často se to provádí nebo kdy přesně ano a kdy ne, ale takto jsem to pochopil a tam právě podle mě hraje roli ta dostředivá síla.

@Kentan z Montargi:
Ale ten manévr o kterém mluvil jsem pochopil tak, že když vlastně zažehneš nebo co, tak se ti dráha změní na eliptickou a když pak prolétáš jakoby tím vzdáleným koncem elipsy od země tak brzdíš, abys zůstal tak daleko a netáhlo tě to zase na tu dráhu která je blíž pokud bys držel rychlost a tím se vlastně bržděním změníš konec té elipsy a dostaneš se výše

To těleso se na té eliptické dráze chová tak, že nejvyšší rychlostí prolétává perigeem a nejnižší má v apogeu samo, zcela přirozeně, kvůli zákonu zachování momentu hybnosti. Neboli družice na eliptické dráze směrem k apogeu postupně zpomaluje a na dráze k perigeu naopak zrychluje a kolem Země vždy prosviští maximální rychlostí. Je to podobný efekt, jako když se krasobruslař roztočí kolem své osy rozpažený a pak připaží, čímž se rychlost jeho rotace zvýší - a naopak, samozřejmě.
V apogeu má družice nejnižší rychlost tak nějak kvůli platnosti zákonů mechaniky, není třeba jí tu rychlost zmenšovat brzděním. Naopak - chceme-li tu její dráhu z eliptické změnit na kruhovou, tak v tom apogeu, tedy vzdálenějším bodě, ji musíme ještě urychlit, protože kruhová rychlost odpovídající dané vzdálenosti je vyšší než eliptická.
Základem je si uvědomit, že se těleso na eliptické oběžné dráze nepohybuje konstantní rychlostí, jak by si třeba někdo mohl myslet. Příkladem jsou třeba komety, které kolem Slunce prolétnou tak, že je stihneme pozorovat pár dnů, ale většinu času stráví v té vzdálenější části své eliptické dráhy - nejen kvůli tomu, že je vzdálenější, ale že se tam ta kometa pohybuje výrazně pomaleji.
Mimochodem, na tom efektu zrychlování při letu směrem k perigeu (nebo přesněji k periapsidě) je založen kosmický manévr zvaný gravitační prak - urychlují se jím sondy, aniž by k tomu bylo třeba motorů.

OMG.

2Kiwi ... Tady se zase sešlo panoptikum... Ale pamatuji doby, kdy lidé, co dělali do počítačů, problémy s fyzikou pro základní školy fakt neměli.

To mas pravdu, ty totiz o fyzice nevis zhola nic .... zadna odstrediva sila neexistuje. Tecka.

Kdyby sis ty troubo do ty sklenice dal dostatecne hmotnou vec, ktera by generovala dostatecne velkou pritazlivost, tak tu sklenici vubec nepotrebujes a ta kulicka tam porad bude litat. Jenze ona ve skutecnosti nebude litat, ona bude ve skutecnost porad a setrvale padat. Stejne jako libovolna druzice.

Druzice (a ta kulicka) nedopadne na zem jen proto, ze celkovej vektor zrychleni nemiri smerem k zemi.

A to, ze tam zadna odstrediva sila neni, si muzes vyzkouset uplne jednouse, otoc tu sklenici dnem vzhuru a sleduj, co se s kulickou v klidu bude dit ... spadne co? Nic ji nahoru k tomu dnu nepudi ze?

1. Já jsem reagoval na tvrzení "pokud chtěli dohonit cokoliv na vyšší oběžné dráze, museli brzdit, místo toho aby "šlapali na plyn"".
2. Z této vaší reakce soudím, že jste asi na začátku napadal tu věc v závorce. V tom případě se omlouvám za křivé obvinění, v tom máte pravdu. Ono je tam trochu matoucí to, že se vlastně bavíme o dvou různých rychlostech. Jedna rychlost je ta, kterou musíte mít na to, abyste se na danou oběžnou dráhu dostal. Druhá rychlost je ta, kterou musíte mít, abyste se na ní udržel bez konání další práce. Zatímco ta první s výškou roste, ta druhá s výškou klesá.
3. Zda stoupám nebo klesám pochopitelně závisí na vektoru rychlosti. Když to vezmu na plný plyn směrem do středu planety tak stoupat nebudu. Jinak šlápnutí na plyn znamená vždy změnu rychlosti. Ještě neumíme působit silou tak, aby to nevyvolalo změnu hybnosti. A s ohledem na Newtonovy zákony to vypadá, že ani nikdy uměl nebudeme. Můžeme tak maximálně slovíčkařit a bavit se o tom, že když budeme působit silou přesně tak velkou, jako je gravitace, tak těleso bude pokračovat v přímočarém rovnoměrném pohybu bez změny rychlosti. Takhle přesně regulovatelný motor ale dnes vyrobit neumíme.

Az na ten detail, ze vychazis z predpokladu, ze obezna draha je kruh, coz neplati prakticky vubec nikdy. Obezna draha je prakticky vzdy vetsi ci mensi elypsa, a vzjemna rychlost dvou teles ktera se potencielne muzou srazit je vsechno mozny, jen ne nepatrna.

Ostatne, nahod si KSP a vyzkousej si to.

"Tak u druzice bude typicky draha co nejblizsi kruhove"

Jop.... to urcite, jako trebas ... ceskoslovenska druzice Magion 1 ... Apogeum 1764 km, Perigeum 406 km, to je skorem cisej kruh zejo ... +- 200%.

Naopak, kruhova draha je pro vetsinu vyuziti spis nevhodna. Ta ma smysl tak mozna na GS, pro trvaly zaveseni nad nejakym bodem. Ve vetsine pripadu se chce, aby se druzice priblizovala k zemi na co nejmensi vzdalenost, pri vhodne navrzeny draze a vhodnym sklonu k rovniku to pak muze behem par (desitek) obletu z blizka nafotit/oscano­vat/... vyznamnou cast povrchu..

To mi připomnělo: https://xkcd.com/1244/ :D

Ty Kurde! Jakože by se slovenský výzkumný kosmický program dostal na přední stránky světového tisku, když by SkCube sestřelila ISS? :D

Jinak zde přikládám další, kvalitní studijní materiál o českém a slovenském kosmickém výzkumu.

Parádní mapa, díky za link!