地球から発射された物体は太陽に落ちますか？

地球から発射された物体は太陽に落ちますか？

ロケットなどを介して107,000 km / hでオブジェクトが太陽の軌道と反対方向に撮影された場合、太陽に対して0 km / hで移動します。月は、この質問の目的のために重要な力を持っているほどオブジェクトに十分近くありません。

このオブジェクトは太陽に向かって加速し始めますか、それとも何らかの形で別の安定した軌道に落ちますか？

代わりに、L4 Earth-Sun Lagrangeポイントに閉じ込められますか？

宇宙船が地球の表面で瞬間的に加速すると仮定します（簡単にするために大気を無視します）。これは、Sunの参照フレームから検討します。つまり、太陽は静止しており、地球はその周りを移動しています。

宇宙船は、太陽の周りの地球の軌道速度と正確に等しく反対の速度に加速され、加速後の瞬間に完全に静止します。

次は何が起こる？さて、宇宙船に作用する力を考えることができます。

• 地球の重力により、地球の方向に力が発生します。
• 太陽の重力により、太陽の方向に力が発生します。

したがって、静止した宇宙船は地球と太陽に向かって加速します。地球は軌道軌道上で急速に移動しているため、重力は宇宙船を地球軌道に引き戻すのに十分ではありません。ただし、宇宙船を楕円軌道に移動します。

この状況を示すために、デスクトップブラウザーで表示できる小さなシミュレーションを作成しました。シミュレーションを試すにはここをクリックしてください。（[このプログラムを表示]をクリックしてコードを確認し、ページを更新してシミュレーションを再開できます。）

シミュレーションは物理的に正確ですが（他の惑星の影響は無視されます）、球体は解釈しやすいように拡大されています。地球は緑、太陽はオレンジ、宇宙船は白です。宇宙船と太陽を表す球が交差している間、2つの物理的オブジェクト間の距離は常に3.35太陽半径よりも大きいことに注意してください。

このスクリーンショットは、宇宙船が地球によってどのように楕円軌道に引き込まれたかを示しています。

最後に、宇宙船が地球から一定の距離で（再び太陽の基準フレーム内で）ゼロ速度に達するまで加速される、より現実的なシナリオを検討できます。速度がゼロになると、エンジンは停止します。

この場合、結果は本質的に同じです。地球と太陽によってまだ力が​​加えられているため、楕円軌道が生成されます。ロケットがゼロ速度に達すると、ロケットは地球から遠ざかるほど、軌道は楕円になります。地球が遠すぎて重力が無視できる場合、宇宙船は太陽に向かって直接落下します。

あなたが説明した打ち上げはと同様であるパーカーソーラープローブ、それに向かって（というよりも落ちたので、地球の軌道速度は逆方向に12キロ/ sで2018年8月に打ち上げに）楕円軌道で、日を。最接近時の速度は200km / sを超えると予想されます

ある物体が地球から離れるほど速く加速されて、太陽​​の周りを周回する速度がなくなると、放射状に太陽に落ちます。オブジェクト（または地球自体）が太陽の中ではなく太陽の周りに落ち続けるのは、軌道速度です。軌道速度がゼロの場合、単純に真っ直ぐに落下し、他に何もできません（L4ポイントに閉じ込められるには、地球とほぼ同じ軌道運動が必要です）。

太陽系内の月や他の惑星が物体の速度や方向を大きく変えないほど十分に大きい場合、物体は太陽の引力に引き寄せられます。