For at et objekt A skal være gravitationelt bundet til en anden krop B der kredser om en større krop C selv, A skal være inde i kroppen B s Hill sfære.

Nu tager afledningen af ​​Hill-sfærens radius ikke hensyn til ting som underligt formede rumstationer med meget komplekse tyngdefelter, men antager snarere perfekt sfærisk symmetriske legemer B stærk>, C og en masseløs A .

Så konceptet gælder ikke som det er, men lad os alligevel bruge det ved at antage, at hele ISS er komprimeret til en lille sfære med homogen tæthed, så tæt som dets materialer tillader. Når vi tager dette "idealiserede" ISS som eksempel, gælder følgende tal:

• masse: ca. 450.000 kg
• højde: mellem 435 km og 330 km.
• med den gennemsnitlige radius på jorden 6371 km, indebærer dette
  • en semi-hovedakse på 6753,5 km
  • en orbital excentricitet på 0,0078

Derefter bruger vi 5.972e24 kg til jordens masse, ISS 'Hill-sfæres radius er ca. 2 meter.

Hill-sfæren er en mere komplet definition af indflydelsessfære, som er regionen i rummet, hvor tyngdekraften af ​​krop B dominerer over krop C. For ISS er indflydelsessfære er ca. 15 cm.

Så i betragtning af disse tal, og vel vidende at det er sandt tyngdefeltet er langt mere komplekst end bare den lille idealiserede sfære, er det stort set umuligt at kredse om ISS. Som AlanSE bemærkede, kan du placere ting i tilsyneladende baner, men disse er normalt kun forbigående og ophører med at være tæt på ISS efter et par dusin af disse "baner". En anden måde at forstå det på er at se på tre kropsproblemet, især på afledningen af ​​ Lagrange-punkterne. Ting at bemærke er, at Hill-sfæren er det område, hvor der er orbital stabilitet (i faseområdet for differentialligningerne, det vil sige ikke himmelske kredsløb), hvilket betyder krops, der starter lige uden for Hill sfære viser divergerende orbital adfærd, mens kroppe, der starter lige inde i Hill-sfæren, viser stabile eller konvergerende baner.

Ting vil dog ændre sig, hvis ISS blev placeret i et dybt interalaktisk rum langt væk fra ethvert himmellegeme. I princippet vil forstyrrelser fra alle disse fjernkilder være fuldstændig ubetydelige, og ISS vil tyngdekraften dominere en stor region i rummet og gøre baner om det muligt. Forvent ikke, at disse baner skal være hurtige ; Jeg har ikke kørt tallene, men jeg forventer, at noget, der kastes hurtigere end et par mm / s, allerede vil bevæge sig ud over ISS flugthastighed. Du må heller ikke forvente, at disse baner befinder sig overalt i nærheden af ​​Keplerian; Som jeg nævnte, er massedistributionen af ​​ISS ikke nær regelmæssig, og derfor vil kredsløbene om den også afvige væsentligt fra pæne koniske sektioner.

I den traditionelle betydning af en satellit er dette forkert. Af to meget gode grunde her.

1. Rumskibets GM-betegnelse er så lille, at selv den mindste bevægelse vil placere bacon uden for dets flugthastighed
2. Selvom rumskibet var KÆMPE, det bliver et Newtons kanonkugle -problem, hvor det vil rejse tilbage til nøjagtigt dets frigivelsespunkt

Der er en meget anderledes en slags cirkulær bevægelse, der dog kan observeres. For de matematiske specifikationer kan du finde tilstrækkelig behandling her:

https://physics.stackexchange.com/questions/24816/what-exactly-is-the-microgravity-field-in-orbit

Grundlæggende, hvis dit rumskib kredser om en anden krop, som Jorden, afhænger det af, hvordan du frigiver noget, måske i cirkler omkring dit fartøj. En måde at se dette på er at tage komplementære elliptiske baner. Rumskibet opnår højdepunktet i sin bane omkring Jorden, da baconet opnår det laveste punkt i sin bane, og omvendt. Det er en subtil detalje i orbitalmekanik, at de kan synes at danse rundt om hinanden.

Dette er dog ikke en "sand" bane, og kredsløbets mikrogravitationsfelt har meget unikke egenskaber. Til at begynde med er to objekter ikke bundet til hinanden - med tiden kan de flyde fra hinanden med stadigt stigende afstand. Objekter kan også bytte tilbage og fjerde i bare en retning, når kredsløbene krydser hinanden. De har videoer af dette på ISS.

Newtons kanonkugleproblem ville også gælde. Hvis du skubbede til en skruenøgle fra ISS, kan den vende tilbage til dig inden for 90 minutter - det tager tid for en bane. Frigivelsesbevægelsen for at starte den i en cirkulær sti rundt om ISS ville kræve adskillelse først.