Voordelen van lanceren vanaf de evenaar

[Barbapapa]

Ik zoek informatie over de voordelen van lanceren dichtbij de evenaar. Ik meen dat er goede redenen zijn waarom NASA lanceert vanuit Cape Canaveral en ESA vanuit Guyana. In hoeverre heeft dit te maken met de hogere rotatiesnelheid bij de evenaar? Speelt de afplatting van de aarde een rol? Ik vind er alleen summiere of mij te technische info over. Kan iemand me meer vertellen of heeft iemand een goede link?

[Benm]

Het heeft te maken met de rotatiesnelheid van de aarde. Op de evenaar is een aardrotatie maximaal, 40.000 km per dag, wat ca 1670 km/h toevoegt aan de baansnelheid van hetgeen je lanceert... uiteraard gegeven dat je met de draairichting mee lanceert, anders werkt het juist tegen.

[waanzin]

Het heeft te maken met de rotatiesnelheid van de aarde. Op de evenaar is een aardrotatie maximaal, 40.000 km per dag, wat ca 1670 km/h toevoegt aan de baansnelheid van hetgeen je lanceert... uiteraard gegeven dat je met de draairichting mee lanceert, anders werkt het juist tegen.

Deze extra versneling brengt een groot besparing met zich mee een wel bepaalde raket die op de evenaar gelaneerd worde kan 15% tot 20% meer masa (payload) naar een welbepaalde baan liften dan die zelfde raket gelanceerde van op Cape Canaveral.

Het is dus economis gezien zeer aantrekelijk om van op de evenaar te lanceren. Dit is ook de rede waarom onder ander boeing het drijvende lanceer platvorm Sea Launch heeft gebouwd.

[Benm]

Dat scheelt inderdaad nog best een boel.. blijkbaar zelfs rendabel om er een boot voor te bouwen :eusa_whistle:

Wat dat betreft hebben we als europeanen geluk met frans guyana, dat ligt zo'n beetje op de evenaar. Eigenlijk heeft het me altijd wel verbaasd dat de VS zijn lanceringen niet doet vanaf een eiland dichter op de evenaar, ze hebben er genoeg in bezit.

[Barbapapa]

Het heeft te maken met de rotatiesnelheid van de aarde. Op de evenaar is een aardrotatie maximaal, 40.000 km per dag, wat ca 1670 km/h toevoegt aan de baansnelheid van hetgeen je lanceert... uiteraard gegeven dat je met de draairichting mee lanceert, anders werkt het juist tegen.

Duidelijk. Kan ik dit vergelijken met slingeren? Ik moet het nl uitleggen aan kinderen. Is het hetzelfde principe als waarom bijv een kogelslingeraar met lange armen verder komt dan één met korte armen?

En is er een verband met centrifugaalkracht?

[Bart]

Zowel de afplatting van de aarde als de centrifugaalkracht speelt een ongeveer even grote rol. Op de evenaar is gemiiddeld genomen de gravitatieversnelling g= 9.780 ms^-2 en op de polen g=9.832 ms^-2

De centrifugaalversnelling op de evenaar is a_c=0.035 ms^-2, waarmee dit een aandeel van ongeveer 60% is in het verschil tussen de polen en de evenaar. De rest wordt veroorzaakt door de afplatting op de aarde.

Om dit uit te leggen aan kinderen kun je het voorbeeld van een draaimolen pakken. Hoe verder je naar buiten staat, hoe liever je er van af wilt vliegen. Vervolgens kun je met een model van de aarde laten zien dat je de aarde met een draaimolen kan vergelijken.

De bijdrage van de vorm van de aarde is iets lastiger uit te leggen en hangt een beetje van het niveau van de kinderen af. Je zou kunnen zeggen dat je dichter bij het middelpunt van de aarde staat en dat daarmee de aarde dus harder aan je trekt (waarbij je ze dus een incorrect beeld geeft dat de zwaartekracht uit 1 punt komt).

[waanzin]

Dat scheelt inderdaad nog best een boel.. blijkbaar zelfs rendabel om er een boot voor te bouwen :eusa_whistle:

Wat dat betreft hebben we als europeanen geluk met frans guyana, dat ligt zo'n beetje op de evenaar. Eigenlijk heeft het me altijd wel verbaasd dat de VS zijn lanceringen niet doet vanaf een eiland dichter op de evenaar, ze hebben er genoeg in bezit.

We hebben inderdaad geluk dat de frans daar een kolonie wisten te behouden die boven dien nog dun bevolkt was en ecenomis al snel ging af hangen van die lanceer basies. Wat het tot een volstrekt veilig plaats maakte voor uiters duur instalatie die nodig zijn voor het uitbouwen van een groote lanceer basies.

Dit is ook de rede dat de russen nu hun Sojoezraketten willen deelen met de ESA in ruil om ook te mogen lanceren van uit Centre Spatial Guyanais.

De rede dat VS van uit florida lanceerd licht in de koude oorlog het beschikte niet over een ander plaats die een even goed, ligging had en die ten alletijd kon beschermt worden en die de sovjets niet zouden kunnen blokeren met lucht of zee blokade. De races naar de ruimt was immers toch ook grooten deels een militair wedloop.

[Benm]

De bijdrage van de afplatting is denk ik lastiger uit te leggen - voor de centrifugale werking volstaan analogien met draaimolens en dergelijke wel. De afplatting impliceert ook dat je op de evenaar lichter bent/voelt dan op de polen (wat ook gewoon zo is), dat lijkt me misschien wat tegen-intuitief.

[JeanJean]

Wat is een centrifugale kracht? Op school hebben wij altijd geleerd dat die niet bestaat?

[Barbapapa]

Tof dat jullie zo meedenken. Eigenlijk zijn er dus twee redenen om zo dicht mogelijk bij de evenaar te lanceren:

1 de rotatiesnelheid is daar het hoogste door de centrifugaalkracht: daar leg je de grootste afstand af (vgl draaimolen).

2 de zwaartekracht is daar het kleinst, omdat je verder van het middelpunt van de aarde af bent; de massa van de aarde trekt daar minder aan je.

Misschien kort door de bocht, maar zeg ik het zo goed?

[stoker]

[jkien]

Dat de centrifugaalkracht de belangrijkste factor is klopt, maar ik betwijfel of de secundaire factor, de afplatting zonder aardrotatie, gunstig is voor de lancering. Stel de afgeplatte aarde zonder aardrotatie voor als een massieve ellipsoide. De evenaar is dan een hoogvlakte met veel massa onder je voeten, terwijl de polen kuilen zijn met weinig massa onder je voeten. Dan valt te verwachten dat de zwaartekracht op de evenaar sterker is dan op de polen. Hoewel het verhaal ingewikkeld wordt doordat de dichtheid van de aardkern groter is dan die van de aardkorst.

[Bart]

Dat de centrifugaalkracht de belangrijkste factor is klopt, maar ik betwijfel of de secundaire factor, de afplatting zonder aardrotatie, gunstig is voor de lancering. Stel de afgeplatte aarde zonder aardrotatie voor als een massieve ellipsoide. De evenaar is dan een hoogvlakte met veel massa onder je voeten, terwijl de polen kuilen zijn met weinig massa onder je voeten. Dan valt te verwachten dat de zwaartekracht op de evenaar sterker is dan op de polen. Hoewel het verhaal ingewikkeld wordt doordat de dichtheid van de aardkern groter is dan die van de aardkorst.

De zwaartekracht wordt niet alleen bepaald door de massa recht onder je, maar door alle massa op de planeet. Je kunt de zwaartekracht verdeling op een solide ellips analytisch uitrekenen, waaruit je zult zien dat de zwaartekracht lager is als je verder van het middelpunt staat.

[jkien]

Je kunt de zwaartekracht verdeling op een solide ellips analytisch uitrekenen, waaruit je zult zien dat de zwaartekracht lager is als je verder van het middelpunt staat.

Dat had ik niet gedacht. Maar goed, de meest extreme ellipsoidale afplatting is de pannenkoek, met oneindig grote schijfdiameter en oneindig kleine schijfdikte. Op elk punt van die pannenkoek zal de zwaartekracht nul zijn. Dan kan ik me ook voorstellen dat een geringe afplatting resulteert in verminderde zwaartekracht op elk punt van het aardoppervlak, inclusief de rand van de schijf.

[Benm]

In principe komt het daar wel op neer, de zwaartekracht aan de polen is denk ik ook kleiner dan wanneer de aarde perfect bolvorming zou zijn (met de huidige massa). Zwaartekracht neemt kwadratisch af naarmate de massa die aan je trekt verder weg is, en in geval van een pannekoek zal deze inderdaad ook in het midden van de pannekoek kleiner zijn dan wanneer je een oliebol had gemaakt van hetzelfde deeg.

In het compleet extreme zou de zwaartekracht nul zijn, een pannekoek met dikte nul heeft daardoor ook volume nul, en derhalve geen massa.