Att vilken fart ska ett fartyg resa från Jupiter till Jorden för att nå jorden på bara 3 timmar?

12

I Alien Resurrection parkerades vetenskapsskeppet i "oreglerat utrymme" medan de gjorde experiment. Då, när utlänningarna släpps, startar skeppet ett autopilot-turprogram för att flyga tillbaka till jorden. När Ripley frågar hur länge tills de kommer till jorden, säger en soldat 3 timmar. Nästa skott är av fartyget som passerar Jupiter på väg. Fartyget ser inte ut att resa med ljusets hastighet! Så hur fort skulle skeppet behöva resa för att gå ifrån, säger vi lite över Jupiter till jorden på bara 3 timmar?

    
uppsättning BookishBabe 21.02.2018 07:51

4 svar

53

Jupiter är ungefär 43 ljusminuter från solen, jorden är ca 8,3 ljusminuter. Det betyder att det är högst 51,3 ljusminuter från Jupiter till Jupiter och minst 34,7 ljusminuter.

Så, enkel matte. Fartyget skulle resa mellan 0,193 och 0,285 c för att ta tre timmar för att täcka avståndet, beroende på avståndet mellan jorden och Jupiter vid den tiden.

    
svaret ges 21.02.2018 08:33
15

Beror var Jorden och Jupiter är i sina banor.

Om Jupiter står i opposition är det cirka 390 miljoner mil från jorden, så skeppet skulle behöva resa på 130 miljoner mph - knappt 0,2c.

Om de ligger på motsatta sidor av solen (överlägsen konjunktion) är de lite över 570 miljoner miles från varandra, så en hastighet på 190 miljoner mph skulle behövas - strax över 0,28c.

    
svaret ges 21.02.2018 08:32
10

Här är en bra app här för att beräkna exakt denna typ av sak: länk

Först måste rymdskeppet accelerera med full kraft, och när den har nått halvvägs, måste den avtappas med full kraft för att stoppa på jorden.

Vad de andra kommentarerna inte tar hänsyn till är relativitet. Tiden kommer att röra sig långsammare på rymdskeppet än på jorden, så om det tar 3 timmar på rymdskeppet skulle tiden gått på jorden ha varit ~ 3 timmar 10 minuter.

Accelerationen måste också vara vettigt hög, vid ~ 3150 g (1 g ~ = 9,82 m / s)

Reser 6.168 AU (om motsatta sidor av solen, annars använder 4.172 AU om de är närmast varandra), gäller följande värden:

Acceleration: 3150 g

Tid på rymdskepp: 3 timmar

Tid på jorden: 3 timmar 10 min

Maximal hastighet i förhållande till jorden: 0,5 c (1 c = 299792458 m / s, ljushastighet)

Tumregeln anger att när hastigheten är över ~ 0,1 c måste du ta hänsyn till relativitet.

EDIT

Ovanstående antogs att rymdskeppet kommer att stanna vid jorden, men i filmen skulle rymdskeppet krascha. I så fall bara öka avståndet, 6 668 AU, med en faktor två och justera accelerationen så att tiden på fartyget blir 6 timmar. Jord skulle då nås efter 3 timmar på skeppet, och den angivna maximala hastigheten är den hastighet som den skulle påverka jorden med.

    
svaret ges 21.02.2018 12:45
6

Som svarat av andra måste medelhastigheten vara minst 0,2 c (eller 60 000 km / s) över ett avstånd på 624 000 000 km (i runda nummer). Med jämn acceleration hela vägen måste sluthastigheten vara 0,4c, vilket innebär att accelerationen skulle behöva vara 1 154 gees. Det är en ganska kraftig acceleration. Det blir värre om fartyget accelererar till mittpunkten och sedan decelererar. Då måste hastigheten på 0,4c nås i mitten, vilket innebär dubbla accelerationen.

    
svaret ges 21.02.2018 10:11