Astronomía

¿Se puede observar la influencia de la gravedad de la luna en la órbita de la estación espacial?

¿Se puede observar la influencia de la gravedad de la luna en la órbita de la estación espacial?



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Al navegar por Astronomy This Site, me encontré con esta pregunta sobre la órbita de la luna (¿Es posible lograr una órbita estable "lunar estacionaria" alrededor de la luna?). Al mirar más a fondo, encontré (¿Puedo medir la gravedad de la luna?) Lo que parece indicar que con un equipo lo suficientemente sensible, la atracción gravitacional de la luna podría ser medido en la tierra. Esto me llevó a preguntarme si la atracción gravitacional de la luna se puede observar en la trayectoria orbital de la Estación Espacial o del satélite geosincrónico. Y si es así, si es necesario realizar alguna compensación (ya sea a corto o largo plazo) debido a la gravedad de la luna. Creo que es relativamente intrascendente, pero no estoy seguro, de ahí la pregunta.


Según la NASA, los satélites en órbita terrestre no experimentan una interferencia de la Luna lo suficientemente fuerte como para "sacar una nave espacial del juego". Para un satélite en órbita terrestre, la atracción gravitacional del Sol es en realidad ~ 160 veces más fuerte que la influencia de la Luna. Fuente: Un nuevo paradigma para las órbitas lunares (consulte la nota EDITAR a continuación para obtener más detalles).

Sin embargo, la atracción gravitacional del Sol, la Luna, planetas como Júpiter (así como otros factores como la presión de la radiación solar, la resistencia atmosférica, etc.) causan suficiente interferencia como para alterar ligeramente la trayectoria orbital de cualquier satélite que orbite la Tierra. Para compensar las desviaciones, todos los satélites deben encender periódicamente sus propulsores durante breves períodos de tiempo para mantener la órbita correcta deseada. Si un satélite no tiene combustible para realizar estas maniobras de "mantenimiento de la estación orbital", esencialmente se convierte en basura espacial. Fuente: ¿La ISS y todos los demás satélites se ven afectados por la atracción gravitacional de la luna?

EDITAR: Considere un satélite con una masa de 3.000 kg que gira alrededor de la Tierra en una órbita geoestacionaria (GEO) de 42.164 km de radio. La atracción gravitacional de la Tierra es constante en toda la órbita y es igual a ~ 673 N (Newtons). A medida que el satélite gira alrededor de la Tierra, se acerca o aleja tanto de la Luna como del Sol y, por lo tanto, su atracción gravitacional cambia. El tirón del Sol es de aproximadamente 17 Newtons pero cambia solo en 0.02 N. El tirón gravitacional de la Luna varía entre 0.12 N (cuando el satélite está entre la Tierra y la Luna) y 0.08 Newtons (cuando el satélite está más lejos del Luna sobre el lado opuesto de la Tierra). Entonces, aunque la atracción de la Luna es mucho menor que la del Sol, la variación de la perturbación de la Luna es aproximadamente el doble que la del Sol.

Nota: los números anteriores se calculan bajo la suposición simplificada de que todas las órbitas están en el mismo plano. En realidad, debido a las inclinaciones de las órbitas, los números pueden ser algo más bajos, pero el panorama general sigue siendo el mismo.


Lanzar cohetes desde la Luna es nuestro boleto a un hogar en Marte

Miles de generaciones han mirado la Luna con curiosidad y asombro. Desde mirar a la Luna hasta llegar allí, hemos recorrido un largo camino. Si queremos salvarnos como especie, debemos colonizar la Luna, un mundo al que podemos llamar nuestro segundo hogar.

Marte es ciertamente más habitable, pero la Luna puede ser el trampolín hacia una presencia humana multi-planetaria. El siguiente artículo explora cómo puede ser una primera colonia lunar.


Eje de la Tierra, las estaciones y la vida en nuestro planeta

Tenemos que agradecer la gravedad de la luna por el eje estable de la Tierra y es un factor entre varios que influyen en la rotación constante de la Tierra en la misma dirección. El eje de rotación único y favorable de la Tierra determina las estaciones y mantiene nuestro clima propicio para el desarrollo de la vida. Nuestra luna también estabiliza a la Tierra sobre su eje, por lo que es menos inestable de lo que sería de otra manera.


# 4 ¿Cómo mueve la gravedad de la Luna nuestros océanos?

& # 8220Cuando una masa está presente en el espacio-tiempo anterior, la distorsiona de modo que, si bien sigue siendo cierto que viajar a través del espacio te hace viajar a través del tiempo, viajar a través del tiempo ahora hace que te muevas (aceleres) a través del espacio. En otras palabras, simplemente existiendo, estás obligado a moverte por el espacio & # 8211 esto es gravedad. & # 8221

Conceptos básicos de la teoría actual de la luna

Hace 4.500 millones de años, unos 30-50 millones de años después del origen del Sistema Solar, de los escombros arrojados a la órbita por una colisión masiva entre una proto-Tierra más pequeña y otro planetoide, aproximadamente del tamaño de Marte.

Inicialmente, la Luna giraba mucho más rápido, pero debido a que no es perfectamente esférica y sobresale ligeramente en su ecuador, la órbita se desaceleró y finalmente se bloqueó por mareas, manteniendo la misma cara hacia la Tierra. Las protuberancias a lo largo de la línea Tierra-Luna provocaron un par de torsión, lo que ralentizó el giro de la Luna, de la misma manera que un patinador artístico se abre gradualmente para desacelerar un giro.

Cuando el giro de la Luna se desaceleró lo suficiente para igualar su velocidad orbital, la protuberancia estaba en línea con la Tierra, por lo que siempre vemos el mismo lado de la Luna. En nuestro sistema solar, casi todas las lunas giran al mismo ritmo que orbitan. La Tierra sería un lugar muy diferente si la luna no existiera. La Tierra no solo ralentizó la rotación de la Luna, sino que la Luna está ralentizando la velocidad de rotación de la Tierra.

Desde la formación de la luna, la Tierra ha ido desacelerando su rotación debido a la fricción de las mareas causada por la luna, y en reacción a este intercambio de energía, la luna se ha ido alejando más de la Tierra. De hecho, en el momento de la formación de la luna, la Tierra giraba mucho más rápido de lo que lo hace hoy, un día en la Tierra primitiva duraba solo unas pocas horas. Pero la Luna, siendo pequeña en relación con la Tierra, necesitará más del doble de la edad del sistema solar para reducir la velocidad de rotación de la Tierra a la velocidad orbital de la Luna.

La Luna tiene 1/6 de la atracción gravitacional de la Tierra, sin embargo, mueve nuestros océanos hacia arriba y hacia abajo, dos veces al día y en realidad cambia la forma de una masa 4 veces mayor que ella desde 238,000 millas de distancia.

Esto se logra a pesar de la mayor atracción de la Tierra y la atracción gravitacional aún mayor del Sol a unos 93 millones de millas de distancia que encierra tanto a la Tierra como a la Luna en su órbita.

Sin embargo, la gravedad de la Luna es tan grande que puede dominar al Sol y la Tierra, a través de nuestras estratosferas, troposferas, ionosferas y magnetosfera que rodean la Tierra y mueven los océanos.

La atracción de las lunas es tan constante que podemos establecer nuestras tablas de mareas casi hasta el segundo.

Sin embargo, los tirones de las mareas no son los mismos en todas partes. Algunas áreas tienen cambios de marea de decenas de pies y solo a una corta distancia el cambio de marea es tan pequeño como un pie o dos.

Curiosamente, la gravedad de la Luna no se puede medir en todos los lagos, ríos, estanques y arroyos. La razón dada & # 8211 & # 8220size importa & # 8221.

& # 8220De hecho, las mareas existen en todos los cuerpos de agua, incluso en una bañera, pero es tan infinitesmalmente pequeña que resulta inconmensurable. Incluso en el Lago Superior, el más grande de los Grandes Lagos de América del Norte, el efecto minúsculo de una marea es superado por el efecto de la presión barométrica y el fenómeno conocido como seiche. No hay tablas de mareas de los Grandes Lagos y las advertencias de seiche rara vez se transmiten, ya que la mayoría causa una variación de menos de 50 cm. Los efectos de un seiche pueden sentirse más fuertes en el Estrecho de Mackinac entre los lagos Huron y Michigan. & # 8221

A Sir Isaac Newton se le atribuye el descubrimiento de las principales leyes de la gravedad que se nos enseña a creer hasta el día de hoy. Los océanos se mantienen en su lugar en la Tierra, girando sobre su eje a 1,000 mph por la gravedad que es 238 veces más fuerte que la fuerza centrífuga que normalmente haría que todo salga disparado hacia afuera solo por la fuerza de rotación.

Entonces, la fuerza de gravedad de la Tierra es enorme para contener en los océanos, los edificios y nosotros. (La flecha roja representa 238 la potencia del amarillo, mientras que el verde representa la rotación a 1,000 mph).

¿Pregunta? Entonces, ¿por qué una pelota de tenis mojada arroja agua hacia afuera? ¿Por qué la gravedad no retiene el agua también contra la fuerza centrífuga?

Sin embargo, la gravedad es invisible, se nos dice, y es causada por la curvatura y la misteriosa & # 8220 materia negra & # 8221

  • La gravedad es una consecuencia natural de la presencia de materia que causa una curvatura del espacio-tiempo.
  • El espacio-tiempo está distorsionado por el movimiento acelerado de energía oscura

Entonces la materia causa curvatura en el espacio y el tiempo junto con energía oscura para crear gravedad. (asegúrese de hacer clic en el enlace anterior en el sitio web & # 8220simple gravity & # 8221 que describe la gravedad como cualquier cosa menos simple. También tenga en cuenta que la gravedad sigue siendo una & # 8220theory & # 8221).

& # 8220A Gravitron & # 8221 envía fuerza girando sobre un eje central, en un plano angular. La fuerza es hacia afuera & # 8230. Y el giro no es de 1,000 mph.

"La gravedad es completamente diferente de las otras fuerzas descritas por el modelo estándar", dijo Mark Jackson, físico teórico de Fermilab en Illinois. & # 8220Cuando haces algunos cálculos sobre pequeñas interacciones gravitacionales, obtienes respuestas estúpidas. Las matemáticas simplemente no & # 8217t funcionan. & # 8221

Clásicamente, podemos medir ondas, y las ondas están formadas por partículas, & # 8221 dijo Siemens, quien también es miembro del Observatorio de Ondas Gravitacionales del Interferómetro Láser (LIGO) que busca evidencia de gravedad similar a una onda. Al detectar ondas gravitacionales, habría motivos para sugerir que los gravitones realmente existen y comenzar a buscarlos.

& # 8220 En este punto parece ciencia ficción. Teóricamente, sin embargo, deberíamos ser capaces de detectar gravitones únicos, & # 8221 Siemens dijo. & # 8220Pero cómo es la gran pregunta. & # 8221

& # 8220Hey Bill, ¿a dónde se fueron todas las estrellas? & # 8221

(Se dice que el astronauta está fuera de la estación espacial que viaja a 27.500 kilómetros por hora alrededor de la Tierra, pero no necesita energía para mantenerse al día con su vehículo al que está conectado ni sentir el viento intenso creado por tales velocidades).

La gravedad de la Tierra se disipa alrededor de 160 kilómetros en el espacio en un 10%, lo que permite a los astronautas caminar en el espacio, según cuenta la historia. La razón para poder caminar en el espacio es que los astronautas están & # 8220 cayendo & # 8221 de regreso a la Tierra hacia el núcleo central de la Tierra, donde se dice que la atracción gravitacional se origina en la NASA:

Algunas personas piensan que no hay gravedad en el espacio. De hecho, se puede encontrar una pequeña cantidad de gravedad en todas partes del espacio. La gravedad es lo que mantiene a la luna en órbita alrededor de la Tierra. La gravedad hace que la Tierra orbite alrededor del sol. Mantiene el sol en su lugar en la Vía Láctea. La gravedad, sin embargo, se debilita con la distancia.. Es posible que una nave espacial se aleje lo suficiente de la Tierra como para que una persona en su interior sienta muy poca gravedad. Pero esta no es la razón por la que las cosas flotan en una nave espacial en órbita. La Estación Espacial Internacional orbita la Tierra a una altitud de entre 200 y 250 millas. A esa altitud, la gravedad de la Tierra es aproximadamente el 90 por ciento de lo que hay en la superficie del planeta.

¿Por qué los objetos flotan en órbita?
Si el 90 por ciento de la gravedad de la Tierra llega a la estación espacial, ¿por qué flotan allí los astronautas? La respuesta es porque están en caida libre. en un aspiradora, la gravedad hace que todos los objetos caigan al mismo ritmo. La masa del objeto no importa. Si una persona deja caer un martillo y una pluma, el aire hará que la pluma caiga más lentamente. Pero si no hubiera aire, caerían a la misma aceleración. (Fuente)

El punto es que en algún momento, la gravedad de la Tierra en el espacio disminuye, aunque permanece lo suficiente para mantener a la luna en órbita alrededor de ella, pero lo suficientemente baja como para que los caminantes lunares sean solo 1/6, o el 17% de la Tierra y su masa es 1. / 4 del tamaño de la Tierra.

Por lo tanto, la luna está a unas 238,000 millas de distancia, con 1/6 de la atracción de la Tierra todavía tiene suficiente poder, aunque la gravedad se disipa con la distancia, para mover nuestros poderosos océanos hacia arriba y hacia abajo dos veces al día mientras reorganiza la Tierra esférica a una forma elíptica.

Sin embargo, el campo de gravedad de las lunas es tan débil en la Luna que las temperaturas varían en cientos de grados.

Sin embargo, cambia la forma de la tierra 4 veces más grande con 6 veces la mayor fuerza de gravedad.


Preguntas: una luna desbloqueada, energía en agujeros negros y la estación espacial y la órbita n. ° 039

¿Qué pasaría si la Luna no estuviera bloqueada por las mareas con la Tierra? ¿Qué sucede con toda esa masa y energía que desaparecen en un agujero negro? ¿Y cómo podemos explicar la loca órbita de la estación espacial?
Si tiene una pregunta para el equipo de Astronomy Cast, envíela por correo electrónico a [email protected] e intentaremos abordarla para un programa futuro. Incluya su ubicación y una forma de pronunciar su nombre.

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¿Qué pasaría si la Luna girara lo suficientemente rápido como para no estar bloqueada por la marea en la Tierra?

Cuando la luz y la materia entran en un agujero negro, ¿a dónde van?

¿Por qué la órbita de la estación espacial parece oscilar entre 60 grados de latitud norte y 60 grados sur?

¿Qué captan los telescopios cuando miran diferentes objetos? ¿Son ondas de luz o fotones individuales?

¿La materia oscura & # 8220 está ahí fuera & # 8221 o está a nuestro alrededor?

¿Pasó el tiempo tan lentamente durante el Big Bang que ocurrió hace muchísimo tiempo?

Si el sol se clasifica como amarillo, ¿por qué el color de la luz del día es blanco?

Desde el comienzo del programa, ¿ha cambiado algo de la ciencia discutida?

¿Podría el Hubble o Cassini ser impulsados ​​al espacio para salvar a la nave espacial de la destrucción?

Transcripción: Una luna desbloqueada, energía en agujeros negros y la estación espacial y la órbita # 8217

Fraser Caín: No puedo creer que, mientras nos preparábamos, usted está como, uh, podría cortar un poco porque hay advertencias de tornado.

Dra. Pamela Gay: [Risas] Sí, es bastante sorprendente y ahora mismo hay sol y pájaros cantando hasta que llega la próxima ola de la tormenta.

Fraser: ¡Ay!

Pamela: Es el Medio Oeste.

Fraser: Bien, digamos que esto nos lleva a que supongo que en realidad no nos lleva al espectáculo. ¿Qué pasaría si la luna no estuviera completamente unida a la Tierra? ¿Y qué pasa con toda esa masa y energía que desaparecen en un agujero negro? ¿Cómo podemos explicar la loca órbita de la estación espacial?

Si tiene alguna pregunta para el equipo de reparto de astronomía, envíela por correo electrónico a [email protected] e intentaremos abordarla para un programa futuro. Incluya su ubicación y una forma de pronunciar su nombre.

La primera pregunta proviene de John dweAngelo, ubicación desconocida. "¿Cuál sería el impacto del sistema Tierra / Luna si la luna estuviera girando lo suficientemente rápido como para no estar bloqueada actualmente por las mareas?"

Muy bien, no sé por qué a los oyentes les encanta la marea de la luna. No pueden tener suficiente. Recibimos muchas preguntas sobre esto.

En la situación actual, la luna siempre muestra la misma cara a la Tierra, pero la Tierra gira y no muestra la misma cara a la Luna. Ahora bien, ¿qué pasaría si la Tierra estuviera girando y la luna no mostrara la misma cara a la Tierra? Si ninguno de los dos estuviera bloqueado por mareas, ¿habría alguna diferencia?

Pamela: No de una manera apreciable, aunque supondría que podríamos ver lo que llamamos el lado oscuro de la luna de forma regular. En este momento, a medida que la luna gira, gira una vez por cada vez que orbita la Tierra. De esta manera, todo se mantiene al día y solo podemos ver aproximadamente la mitad de la luna.

Hay algunas vibraciones y oscilaciones que nos permiten ver un pequeño porcentaje extra. En general, solo vemos la misma mitad. Si giraba más rápido o, de hecho, más lento de modo que no estuviera bloqueado por la marea, podríamos ver ese otro lado. Aparte de poder ver ese otro lado, no habría ninguna diferencia apreciable aquí en el planeta Tierra. Solo llegaríamos a ver un poco más.

Fraser: Te corregiré antes de que la gente te mate. No es el lado oscuro de la luna, sino el lado lejano.

Pamela: Bueno, y estoy pensando en Pink Floyd aquí. De hecho [risas] el lado lejano de la luna recibe tanta luz del día como el lado que podemos ver de forma regular, pero se lo conoce como el lado oscuro de la luna debido a que lo entendemos. No sabemos qué hay, así que de ahí viene la palabra oscuridad.

Fraser: Siempre hay un lado oscuro de la luna porque siempre hay la mitad de la luna en la sombra.

Pamela: A veces ese es el lado que podemos ver. Así que ese es el lado que entendemos bien cuando está en la sombra.

Fraser: Perfecto. Cuando Pamela dice el lado oscuro de la luna, se refiere al misterioso otro lado de la luna que no podemos ver desde aquí en la Tierra. Por supuesto, enviamos naves espaciales y las mapeamos perfectamente. Ese es el lado oscuro de la luna.

Supongo que hace mucho tiempo nadie tenía idea. Podría ser una gran carita sonriente. Nadie sabía qué había al otro lado de la luna. De todos modos estoy divagando. Sin embargo, tengo una pregunta, ¿qué pasaría si la Tierra y la luna estuvieran unidas entre sí?

Pamela: Este es el caso en el que si estuvieras en la luna, verías exactamente el mismo lado de la Tierra todo el tiempo y aquí en la Tierra ya vemos exactamente el mismo lado de la luna todo el tiempo. Para que eso suceda hoy sin cambiar la velocidad de rotación de la Tierra, de modo que todavía tuviéramos días de 24 horas, tendrías que acercar a la luna mucho más.

Aquí, de hecho, tendrás que colocar la luna en una órbita geosincrónica. Se abrirá camino hasta donde colocamos los satélites meteorológicos y los satélites de comunicación. Todavía está lo suficientemente lejos como para que los efectos de la marea de la gravedad de la Tierra no lo rompan en pedazos. Pero ciertamente llenaría un segmento mucho más grande de nuestro cielo.

Tendríamos mareas mucho más altas, excepto que las mareas en realidad nunca cambiarían. Terminarías con exactamente la misma marea siempre en el mismo lugar debajo de la luna. Una forma de pensarlo es que una parte de la Tierra tendría niveles freáticos más altos que otra parte de la Tierra.

Fraser: Pero nunca cambiaría realmente, nunca lo notarías realmente. No habría mareas porque esto estaría sobre la orilla de donde está el océano.

Pamela: Exactamente. Si estás sentado en Nueva York, siempre tendrás las olas golpeando una altura en la orilla. Si está sentado en California, siempre tendrá las olas golpeando otra parte diferente de la costa donde el sol se convertiría repentinamente en la fuente principal de las mareas y realmente no afecta tanto a las mareas.

Fraser: Está bien, pero en el caso de que la luna no esté bloqueada por las mareas, simplemente girando normalmente, simplemente no habría ningún cambio.

Pamela: Exactamente.

Fraser: No habría diferencia alguna. Estar bloqueado por mareas, no bloqueado por mareas, no cambia la Tierra en absoluto. Si los dos estuvieran unidos por la marea, entonces tendríamos una situación diferente, muy genial.

Erin Warner de Fergus, Ontario, Canadá pregunta: Cuando la luz o la materia entra en un agujero negro, ¿adónde va y qué le sucede?

[Risas] Creo que cubrimos esto antes, pero supongo que la pregunta es cuando las cosas entran en un agujero negro, ¿adónde van?

Pamela: Bueno, para decir lo estúpidamente obvio, entra en el agujero negro. Básicamente, está bajando y asumimos que no podemos entrar al horizonte de eventos de un agujero negro y enviar información de regreso, asumimos que dentro del horizonte de eventos hay una estrella colapsada o una sección que es como la masa combinada. de muchas estrellas colapsadas comiendo gas, estrellas que ni siquiera se molestaron en colapsar antes de consumirse.

Los agujeros negros supermasivos tendrán agallas más grandes que los agujeros negros de masa estelar normales. Una vez que estás dentro de ese horizonte de eventos, solo tienes esta masa gigante que tiene un estado que realmente no entendemos. Sabemos que las estrellas normales están formadas por electrones, neutrones, protones.

Sabemos que las enanas blancas están formadas por materia condensada donde los electrones en realidad forman lo que llamamos un gas degenerado donde están empaquetados lo más apretadamente posible. En algunos casos, los propios núcleos forman un cristal.

Con las estrellas de neutrones obtenemos un entorno de densidad aún mayor donde los protones, neutrones y electrones, en realidad es tal que los electrones y protones combinados emiten energía y todos se convierten en neutrones. Todo se convierte en este caso en un gas de neutrones.

Una vez que condensa más las cosas, no estamos seguros de qué sucede. El estado de la materia dentro de los agujeros negros es una de esas cosas que todavía estamos tratando de averiguar. Aún no hemos llegado.

Cualquiera que sea ese nuevo y extraño estado de la materia es la luz, la masa, todo lo que cae en un agujero negro queda atrapado en esta mancha de materia y energía que tiene este nuevo estado de materia.

Fraser: Todo se convierte en un aumento de la masa del agujero negro.

Pamela: Exactamente.

Fraser: Si un planeta cae en el agujero negro, el agujero negro se vuelve más masivo. Si cae mucha luz en el agujero negro, el agujero negro se vuelve más masivo.

Pamela: Es toda la energía en masa. Son las dos caras de la misma moneda y eso hace que la atracción gravitacional del agujero negro sea mucho más grande.

Fraser: Creo que hemos usado esta analogía en algunos programas antes. Un agujero negro no es un portal. Un agujero negro no es una puerta a otra dimensión. No es un hoyo en el suelo. No es un conducto a otro mundo.

Un agujero negro es una trituradora de coches. Un agujero negro [risas] es un compactador de basura. Cuando pones un coche en una trituradora de coches y vas, ¿adónde va el coche? El coche ha entrado en el compactador de coches y ha sido compactado. Eso es.

Como dijimos al principio del programa, creo que nuestro programa de agujero negro es como una rana pensando en esa licuadora preguntándose a dónde va esa licuadora. Voy a saltar y ser transportado a una dimensión mágica. Realmente cuando te vas, vas a la licuadora y te licúas. [Risas] Ahí es donde va. Entonces, los agujeros negros, lo mismo, no hay lugar. Un agujero negro no es un sistema de transporte. Es un destino.

Jim Dennis de Chapel Hill, Carolina del Norte, tiene una pregunta sobre la órbita de la ISS, la órbita de la Estación Espacial Internacional. ¿Por qué su órbita parece oscilar desde unos 60 grados de latitud norte a través del ecuador y hasta unos 60 grados de latitud sur y viceversa? Pensé que cuando viajabas a 27.000 kilómetros por hora en órbita estarías viajando en línea recta. ¿Es esto una función del mapa plano en la pantalla de mi computadora plana?

Sé de lo que Jim está hablando aquí. Si miras una - la NASA tiene esto, tienen una lista de la órbita de la estación espacial y la tiene, es como esta curva en "S" que está en el mapa. Puede ver que sigue este camino que lo lleva hacia arriba y luego hacia abajo y luego hacia atrás. Entonces Pamela, ¿qué está pasando?

Pamela: La estación espacial se mueve en una órbita bastante circular alrededor del planeta Tierra. Esa órbita circular está inclinada con respecto al ecuador, por lo que en un punto de su órbita está directamente sobre el ecuador. En otro punto de su órbita, está muy al sur del ecuador. En otro punto de su órbita, está sobre Canadá en algún lugar visitándote. El problema es que la Tierra gira debajo de todo esto.

Tenemos la Estación Espacial Internacional dando vueltas y vueltas hacia el norte y el sur en su órbita inclinada. Las partes del planeta Tierra que están debajo de él cuando está en su punto más al norte, cuando está en su punto más al sur, esos puntos en el planeta Tierra están cambiando constantemente. En una órbita puede estar sobre Canadá, en la siguiente órbita, la Estación Espacial Internacional puede estar sobre Siberia.

Si pudieras tomar ese mapa que ves en tu pantalla bidimensional y cortarlo, pegar sus dos bordes juntos, podrías trazar esa órbita alrededor y alrededor y ver que en realidad es solo un círculo giratorio que está inclinado. De hecho, puedes hacer esto con un hula hoop sobre tu cabeza.

Si toma ese hula hoop y lo mantiene en una posición fija y gira lentamente dentro de ese hula hoop inclinado, verá que la parte superior y la parte inferior del hula hoop se asignan a diferentes partes de su cuerpo. Están sobre diferentes partes de su cuerpo mientras gira debajo del hula hoop.

Fraser: Derecha. Tiene sentido para mí, sigamos adelante. Stuart Kinear preguntó: Sé que la luz puede ser una partícula o una onda. Lo que me confunde es lo que captan nuestros telescopios cuando miran objetos distantes. ¿Es una onda de luz como una ondulación en un estanque cuando el telescopio de mi patio trasero los detecta o son fotones individuales que golpean mis ojos? ¿Los fotones son ondas y partículas al mismo tiempo? ¿Están obligados a ser uno u otro dependiendo de cómo se les observe?

Esta es la pregunta que ha atormentado a los físicos durante cientos de años [risas], ¿verdad? Tenemos un empleado de patentes suizo que nos ayudó a encontrar la respuesta. ¿Qué es, cuando miras a través de un telescopio y ves luz, qué estás viendo?

Pamela: Estás viendo tanto una partícula como una onda. Y sé que eso es muy insatisfactorio.

Fraser: ¿Como puede ser ambos? Tiene que ser uno u otro.

Pamela: No, no tiene por qué ser uno u otro. Lo que hay que pensar es cuando ves el disco de matriz alrededor de una estrella muy bien enfocada. Ese disco de matriz está formado por las diferentes ondas en todos los diferentes fotones que golpean su telescopio interactuando e interfiriendo entre sí.

Cuando tienes todos los diferentes puntos, todas las diferentes partículas de luz se enfocan en un solo punto y reaccionan químicamente con tu ojo, actúan como partículas. En todo momento tenemos fenómenos de partículas y ondas al mismo tiempo.

Los diferentes efectos de su telescopio son causados ​​por diferentes partes del fenómeno. Cuando ves COMA, generalmente lo tratamos como un problema de partículas en el que las diferentes partículas de luz se enfocan en diferentes puntos debido a las lentes involucradas en el sistema.

Sin embargo, cuando se trata de una aberración cromática, se trata de una luz que actúa como una onda y los diferentes colores de la luz se curvan de diferentes maneras. Todo el tiempo vemos los fotones como partículas y ondas.

Fraser: De acuerdo, hemos hecho un programa completo sobre eso llamado Wave Particle Duality, que es el episodio 83 de Astronomycast. Entramos en eso con más detalle y sí, es ambas cosas y eso es confuso y [risas] apesta ser humano y tratar de entenderlo.

Al universo no le importa. Así es como funciona y si tenemos problemas para entenderlo, es una lástima.

Pamela: La realidad es mucho más asombrosa que cualquier cosa que podamos imaginar. Eso es lo que duele tomar la mecánica cuántica.

Fraser: En el que todavía no hemos hecho un programa. Entonces deberíamos hacer eso en algún momento.

Pamela: Suena como un plan.

Fraser: Mike Maswich preguntó: ¿es la materia oscura algo que está "ahí fuera" o está a nuestro alrededor? Supongo que lo que Mike quiere saber es que sabemos que la materia oscura está en estos vastos halos que rodean las galaxias, pero si de alguna manera pudiéramos sacar nuestro detector de materia oscura y detectarlo aquí en el sistema solar o aquí en la Tierra, ¿habría alguna ¿aquí?

Pamela: Si. Esa es una de las cosas interesantes es que en realidad hay teóricos que están trabajando para calcular cuánta materia oscura probablemente hay dentro de nuestro propio sistema solar.

Probablemente interactuamos con la materia oscura de forma regular. Simplemente pasa a través de nosotros.

Fraser: ¿No te refieres a que no interactúes con él de forma regular [risas]?

Pamela: Bueno, ese es probablemente el caso. Estamos ubicados en la misma habitación que la materia oscura de forma regular. Todavía estamos tratando de averiguar qué es la materia oscura.

Una de las partículas que forman parte de la materia oscura creemos que podría ser el neutrino. Sabemos que estamos interactuando con neutrinos todo el tiempo. Solo necesitamos encontrar al resto de sus hermanos y construir un modelo.

Todos los modelos que tenemos incluyen materia oscura que existe en todas partes solo en diferentes cantidades en todas partes. En todas partes pasa a incluir el lugar donde estamos hoy.

Fraser: ¿Entonces ahora mismo podría haber millones de partículas de materia oscura fluyendo a través de mi cuerpo?

Pamela: Si.

Fraser: O no [risas] si no entendemos en absoluto cómo funciona la materia oscura y que es solo una función de la gravedad.

Pamela: Lo que sí sabemos es que la cantidad de materia oscura dentro del sistema solar en un momento dado es muy, muy pequeña. No tenemos que incluirlo en ninguno de nuestros cálculos gravitacionales.

La posibilidad de alta velocidad, movimiento rápido sin aportar mucha materia, partículas que no sean cero. Si los neutrinos son parte de ella, sabemos que hay neutrinos que pasan a través de ti cada segundo.

Fraser: Sí, está tanto ahí fuera como a nuestro alrededor. Probablemente. Thomas William Pawlett de Essex en el Reino Unido preguntó: bajo la relatividad general sabemos que el tiempo se ralentiza a medida que aumenta el campo gravitacional. En una singularidad que era el Big Bang, la masa y la gravedad eran infinitas. ¿Significa eso que el tiempo pasó tan lentamente en el Big Bang que en realidad fue hace muchísimo tiempo?

Bien, ¿en el Big Bang la masa y la gravedad eran infinitas?

Pamela: Solo si el universo mismo es infinito.

Fraser: ¡Ajá! De acuerdo, estás diciendo que si tenemos un universo finito, entonces hay una cantidad finita de material, por lo que tienes una cantidad finita de masa y una cantidad finita de gravedad.

Pamela: Sí, cuando los astrónomos hablan de la cantidad de masa en el universo, generalmente hablamos de la densidad de masa, la cantidad de masa en un metro cúbico de espacio en un volumen de espacio del tamaño del sistema solar.

Nos preocupa cuánta densidad hay dentro de un volumen, no cuántas cosas hay en todo el universo. Todavía no sabemos con certeza si vivimos en un universo finito o infinito, así que tenemos que lidiar con densidades.

Fraser: Está bien, ya veo.

Pamela: Cuando se trata del Big Bang, todo lo que es se combinó en un solo punto. Incluso si no fuera infinito, el tiempo se rompe. De hecho, hablamos de que el tiempo comienza el momento posterior al Big Bang.

Dentro de las cosas que eran la singularidad anterior al Big Bang, ni siquiera tratamos de hablar sobre el tiempo. Ni siquiera se definió en lo que respecta a nuestras ecuaciones en ese punto.

Fraser: Supongo que la pregunta es, ¿nos ayuda eso a saber si el universo es finito o infinito?

Pamela: No en realidad no. Todo lo que sabemos es que no podemos describir nada menos que diez a la 47ª de segundo negativa después del Big Bang. Nuestra capacidad para comprender la física antes de eso, todavía no lo hemos logrado.

Fraser: Pero si fuera una cantidad infinita de masa en un universo infinito como dice Thomas, ¿no se expandiría nunca porque era una cantidad infinita de masa?

Pamela: No tenemos ni idea de qué inició el Big Bang. Así que ahora estás empezando a meterte en un debate filosófico.

Fraser: No, lo digo después de los hechos. Si tienes una cantidad infinita de masa tratando de expandirse lejos de sí misma con una cantidad infinita de gravedad, ¿no significa eso que gracias a la relatividad general tendrías una cantidad infinita de tiempo para que suceda?

Pamela: Bien, pero ¿cómo sabemos que no hubo una cantidad infinita de energía oscura o inflación que causó estragos en las ecuaciones? Simplemente no tenemos forma de llegar allí desde aquí.

Fraser: El infinito derecho menos el infinito es cero.

Pamela: Al dividir por infinito y multiplicarlo, se cancela, cuál es el límite. No sabemos todos los por qué de esos primeros momentos.

Fraser: We have no way to describe before that one times ten to the negative 42 nd of a second after the big bang. So we have no way to describe what came before and the expansion of the universe is evidence that time is happening. That’s kind of all we can do right now. We don’t know yet whether the universe is finite or infinite.

Pamela: Right so more to learn, more to discover. More reasons to continue being an astronomer.

Fraser: ¡Uf! I’m glad. We were almost out of reasons. [Laughter] Steve Arch from Wales (I’m not going to pronounce his town in Wales – Dugavolche there we go) if our sun is classified as a yellow star and it looks yellow if you look or glance at it with eye protection why is the color of daylight white on the surface of the Earth? Oh good one. Is the sun a yellow star?

Pamela: This depends on who you ask. It’s actually a fairly controversial question. You wouldn’t think it’s a controversial question but it is.

Fraser: Guau.

Pamela: If you ask me what color is the peak wavelength of light emitted by the sun, it’s actually green. If you then ask me what color does the human eyeball perceive the sun to be from the surface of the planet Earth then it is yellow.

If you ask me what color would the sun be perceived to be if you were on orbit and stupid enough to look directly at it then the answer becomes white?

What color the sun is actually depends on where you’re looking at it from and what you’re using to say what color it is. It is kind of complex.

Fraser: It sounds like the yellow color is coming from the atmosphere somehow.

Pamela: Right, the sunlight passing through the atmosphere, we’re scattering blue light out. That’s why we end up with blue sky. There are other different things.

We’re losing the ultraviolet, bits of the infrared and all of these different filtering processes of our atmosphere lead to sun straight overhead mostly white. Sun on the horizon pretty red, sun in-between the two appears yellow.

When you go out into space where you no longer have the filtering of the atmosphere now your eye is going to combine all the different amounts of light coming off in all the different colors to see it is a white star.

Fraser: Then the classification of the sun is a huge controversy let’s not go there. [Laughter] Seen from space the light is white. Seen from Earth the color of the sun changes depending upon how much atmosphere it has to go through and how much of the blue end is taken out of the spectrum and you’re left with the red.

Pamela: Si.

Fraser: Okay that makes sense. I think astronomers need some new controversies because that one doesn’t sound like that exciting.

Jean Sullivan asked: since the beginning of the show has anything been said that was thought to be right at the time that has now been discovered to be wrong?

Pamela: Wow, we’ve but I remember thinking oh that changed since we did a story on it. But I can’t remember what so I guess this is one of those things where we should issue a challenge out to our listeners.

In just a few months we’re going to be coming up on our third anniversary. It would be really cool to do an everything that has changed. We have 150 something transcripts sitting online.

Those of you who’ve recently listened to all of our episodes or who have memories better than our memories are proving to be today, tell us what’s changed. Help us put together a retrospective show to air sometime in September.

Fraser: It’s true because we’ve been going at it for almost three years now. We always talk about how everything has changed from when you took your bachelor’s and even when you got your PhD.

That wasn’t that long ago and yet as I sit and think about the stuff that we’ve reported on and the science that we’ve explained there haven’t a lot of changes in it since over the three years. [Laughter] What killed the dinosaurs? No I get nothing black holes, supermassive black holes quasars? No.

Pamela: Yeah we’ve known that one since around 2000.

Fraser: Do people think that quasars, Seyfert galaxies and radio galaxies are all the same thing?

Pamela: Es verdad.

Fraser: Yeah, new mass for the Milky Way.

Pamela: Number of arms of the Milky Way.

Fraser: Thickness of the Milky Way bulge was increased. The number of arms of the Milky Way but I think we covered it right when we did. Listeners help us out, we’ve got nothing.

If you can think of anything that has radically changed since we started doing the show or even slightly changed, that would be great. We could talk about some of the new changes. We can go back and revise our old episodes with one episode.

Ryan Peterson from Vancouver, BC (nice town – lived there most of my life) asked: I’ve read that as part of NASA’s latest and final service mission to Hubble they attached some sort of docking device to assist in crashing Hubble into the ocean. I’ve also read that Cassini will meet a similar fate at the end of its lifetime by crashing into Saturn. I was wondering if it would be feasible for satellites like Hubble and Cassini to instead be safely blasted out into space once they’re retired.

This is true. Hubble has had a retrorocket fitted to it by the most recent space shuttle mission. This is where the time of the show is getting kind of weird because by the time we’re recording this, the Hubble mission will have already landed and everything went fine. Yet by the date of the show it wasn’t sure, anyway.

It’s got a retrorocket attached to it. At the end of the mission it’s going to be crashed into the ocean. Cassini will also be crashed probably into Saturn by the end of its mission. ¿Por qué hacen eso?

Pamela: We’re looking at a couple of different reasons here. With Hubble what they attached was called the soft capture and rendezvous system. It actually will potentially allow us to go out with either robots or humans if we get a better manned space program with that capability going to go out and grab hold of Hubble and do something interesting with it.

Exactly what happens? Well the current plans are yes let’s destroy it. Let’s plunge it through the atmosphere someplace where the biggest chunks will probably not hurt anyone. We really don’t want to do that so this soft capture and rendezvous doesn’t close all the doors. We don’t have to destroy Hubble.

The real issue is we can’t afford to have a dead mission orbiting the planet where it doesn’t have the ability to control itself where if it gets hit by something it might go into an unstable orbit. Space is a dangerous place. We don’t need to be leaving school bus size junk around to potentially collide with future missions.

Fraser: No disrespect to Hubble. You’re a beautiful wonderful school bus size piece of junk that we’ll love very much.

Pamela: Exactamente. [Laughter] Someday it’s just not going to be functional. We need to have plans on how to handle it. The energy necessary to boost it into a really high orbit is costly. Additionally then we just have a larger orbiting piece of space junk waiting to potentially hit something someday in the far future.

Bringing it back to Earth, either destroying it in the atmosphere or figuring out someway to rescue it someday and bring it back down to the planet is really the best bet in terms of not creating a disaster for the future.

With Cassini it’s a bit more complicated. There is always why don’t we just jettison it out to the outer regions of the solar system? There’s a lot of that empty space out there right? There are also potentially a lot of moons that might harbor life.

We don’t want Cassini which has been handled and touched by human beings and potentially is carrying germs and bacteria landing on Titan or anyplace that might potentially have its own bacteria.

The best way to prevent Cassini from potentially being a bio-weapon is to plunge it into Saturn. Saturn itself we’re not worried about supporting life so we’re going to use it as a garbage disposal unit.

Fraser: I think that the argument for Hubble is pretty straightforward. It costs half a billion dollars to launch a mission to Hubble. You have to say do you want to spend half a billion dollars to just have something you could put in a museum or would you rather spend that money on a couple of low-cost missions. Some of the missions that we love a lot – WMAP cost us less than half a billion dollars.

There are some important scientific questions that could be answered but yeah, you’re going to have to lose Hubble. Could you launch it into a higher orbit? Same deal you’re going to have to expend a lot of money and you still have to worry about that thing.

The best solution when it is non-functional is to crash into the ocean where nobody will be harmed and thank it very much for its wonderful service to science.

I think with Cassini the explanation, once again it’s sort of like clean up after yourself. When you’re done with Cassini, it’s no longer functional, kicking it to Saturn and that way we just don’t have to worry about what’s going to happen to it from here on out.

At the same time NASA also abandoned spacecraft on big long crazy missions all the time. The Pioneer and the Voyager spacecraft are zipping out of the solar system. There’s a bunch of other spacecraft that are on these big long elliptical orbits in the solar system.

They sometimes do that. I think in these cases where the spacecraft is trapped around a planet that’s how they get rid of them. That’s what they did with Galileo into Jupiter.

Pamela: On that note I think I’m going to have to request we end the show so I can hide in my basement because we have tornado sirens going off [laughter] here.

Fraser: Okay then we’ll talk to you next week. Bye Pamela.

This transcript is not an exact match to the audio file. It has been edited for clarity. Transcription and editing by Cindy Leonard.


Orbits

Objects in space are continuously following orbits. Even the moon is on an orbit around the Earth. Orbits are circular and stable paths around a planet or a moon.

Here’s how they work, briefly: The Earth is moving, revolving. If you can set up your craft or satellite in a suitable position and with a suitable speed, you can get it to orbit.

The satellite starts to fall towards the Earth, but due to its high speed, it takes some time to do that. By that time, the Earth has moved a bit, so the satellite sort of misses falling to the Earth. The satellite continues this process until it can no longer able to maintain that suitable speed.

The satellite in orbit is technically falling, just slow enough to go around the Earth entirely, and repeating this process again.


Gravity in Orbit

Space is nearly a perfect vacuum beyond Earth’s atmosphere there is no air to produce lift or drag. Gravity is the main force to be dealt with in space, and thrust is the force that allows a spacecraft to get into space and maneuver.

A spacecraft in orbit is no beyond the reach of Earth’s gravity. In fact, gravity is what holds it in orbit—without gravity, the spacecraft would fly off in a straight path. As the spacecraft orbits, it is actually descendente, though it never reaches the ground.


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The effective gravity inside the ISS is very close to zero, because the station is in free fall. The effective gravity is a combination of gravity and acceleration. (I don't know that "effective gravity" is a commonly used phrase, but it seems to me to be applicable here.)

If you're standing on the surface of the Earth, you feel gravity (1g, 9.8 m/s 2 ) because you're no in free fall. Your feet press down against the ground, and the ground presses up against your feet.

Inside the ISS, there's a downward gravitational pull of about 0.89g, but the station itself is simultaneously accelerating downward at 0.89g -- because of the gravitational pull. Everyone and everything inside the station experiences the same gravity and acceleration, and the sum is close to zero.

Imagine taking the ISS and putting it a mile above the Earth's surface. It would experience about the same 1.0g gravity you have standing on the surface, but in addition the station would accelerate downward at 1.0g (ignoring air resistance). Again, you'll have free fall inside the station, since everything inside it experiences the same gravity and acceleration (at least until it hits the ground).

The big difference, of course, is that the ISS never hits the ground. Su horizontal speed means that by the time it's fallen, say, 1 meter, the ground is 1 meter farther down, because the Earth's surface is curved. In effect, the station is perpetually falling, but never getting any closer to the ground. That's what an orbit is. (As Douglas Adams said, the secret of flying is to throw yourself at the ground and miss.)

But it's not bastante that simple. There's still a little bit of atmosphere even at the height at which the ISS orbits, and that causes some drag. Every now and then they have to re-boost the station, using rockets. During a re-boost, the station no es in free fall. The result is, in effect, a very small "gravitational" pull inside the station -- which you can see in a fascinating NASA video about reboosting the station.


How much, if at all, does the moon's gravity effect satellite's orbits?

Specifically do we have to include a moon's gravity variable in satellite orbiting calculations?

Yes, the moon's gravity exerts influence on satellites. This is especially important for geostationary satellites where very small alterations in their orbits could make them no longer geostationary.

Unfortunately is isn't that simple. The distance between the moon and the satellite is constantly variable as both things are orbiting.

Analyzing deviation from a mathematically ideal orbit is called [orbital perturbation analysis](https://en.wikipedia.org/wiki/Orbital_perturbation_analysis_(spacecraft). This gets incredibly complicated very quickly, as the orbits of the moon and Earth themselves are also irregular.

Satellites have some propellant onboard for station-keeping, which is regularly correcting for irregularities in its orbit.

I worked in a satellite-related field in the military. The routine corrections of orbital perturbations were referred to as delta-V maneuvers (since any maneuver of one body in space relative to another can be described as a change in velocity (V), whether in amplitude, vector, or both).

Because of the limited supply of propellant, and because of technological improvements, satellites are routinely replaced by new ones. I've met people who didn't realize this and just assumed satellites stayed in their orbits, operating indefinitely. For instance, I believe the current series of GPS satellites being slung into orbit is the Boeing-developed IIF series, however Lockheed Martin won the contract for the IIIA series. Not sure when those will start getting put into orbit.

Depende. There are a lot of contributing factors to the acceleration of an earth-orbiting satellite: earth gravity, atmospheric drag, the moon and sun, etc. The relative magnitude of these contributions depends largely on the altitud of the orbit. For example, for low-earth orbits (e.g., the ISS), atmospheric drag can be a larger effect than the moon's gravity.

There is a useful figure 3.1, p. 55, in Montenbruck and Gill's "Satellite Orbits" text that shows these contributions a Google book search for "montenbruck gill satellite orbits fig 3.1" should get you there.

This is actually pretty easy to figure out with a quick back of the envelope calculation. The acceleration an object feels from gravity is just MG/(r 2 ). If we plug in values for Earth's mass and the Moons mass and look at a couple of different orbital locations we can get a feel for the relative pull between the earth and the moon.

For a satellite on the outer edge of Low Earth Orbit (LEO), the orbital distances is about 2000km above the surface of the earth (r = 8371 km). The moon as a semi-major axis of about 385000km so that means this satellite is roughly 377000 km from the moon. so if we take the ratio of the acceleration toward the moon and the acceleration from earth and plug in these values we get 5.76*10 -6 . This is a very small correction, and is also the largest it will be. As the satellite and moon orbit the earth they will move out of this idealized system where they fall exactly on a line from the earth through the satellite to the moon.

Lets consider now a satellite in Geosynchronous orbit, much further from the earth/closer to the moon. We'll again assume the maximal configuration and take the ratio of the accelerations (r = 48000km from the earth now). For GEO orbit we get a ratio of 2.428*10 -4 much larger than before, but still quite small, and again coming from the maximal configuration.

Looking at these numbers it seems like the moon's gravity on a satellite is going to be pretty much negligable when launching the satellite. That said even these small numbers over time can start to significantly affect the orbit so people in charge of operating these satellites while their in orbit will have to consider the Moon's gravity and occasionally have the satellite make orbital corrections to account for it.


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The reason is essentially to do with tides. And a slightly over-simplified summary is: If the moon orbits more slowly than the rotation of the parent body (as our Moon does, 12 degrees per day while the Earth rotates about 360 degrees per day) then the moon will gradually orbit further and further away. If the moon orbits faster than the rotation of the parent body, then the moon will gradually orbit closer and closer and eventually crash.

If there were no tides, none of this would happen. If both bodies are perfectly rigid and perfectly spherical, they will orbit each other for ever, with no change.

The Earth is soft, and stretches in response to gravitational forces. By "the Earth" here, I mean mostly the oceans but the rock also stretches (much less) in response to gravity.

Let us assume for a moment that the Earth is perfectly fluid, and that that fluid is also perfectly frictionless and has no inertia. In that case, there will be a "bulge" just beneath the Moon, caused by the fact that this position is closer to the Moon than the centre of the Earth is, and therefore is more strongly attracted by the Moon's gravity. Similarly there is a "bulge" on the side furthest away from the Moon, caused by the fact that this position is further from the Moon than the centre of the Earth is, and therefore is menos strongly attracted to the Moon by the Moon's gravity. (From memory, the height of these bulges is about 50cm).

Thus as the Moon orbits a fluid, frictionless, inertia-free Earth, the Earth becomes slightly elliptical, and the "bulge" follows the sub-lunar point exactly. There is therefore no effect on the Moon's motion.

The Earth is no perfectly fluid. The motion of its component materials (especially water) is no frictionless. Real materials hacer have inertia. So the description I have just given is completely false.

In the real world, tides are higher than 50cm. This is because the water sloshes around - for a simple example, take a shallow tray, fill it with water, and try carrying it: the small irregularities in the way you walk become huge irregularities in the way the water moves, and you end up spilling most of the water.

In the real world, since the Earth is rotating more rapidly (360°/day) than the Moon is orbiting (12°/day), the bulge is being carried too far forward by the Earth's rotation. Omitting a lot of accurate detail, this means that the Moon "sees" beneath itself a slightly elliptical Earth with its bulge slightly ahead of the sub-lunar point. Thus the Moon is always being pulled slightly forwards in its orbit.

Pulling a satellite forwards in its orbit makes it orbit higher, and also makes its orbital period longer. Since action and reaction are equal and opposite, this is also pulling the Earth backwards in its rotation, which is why the days are gradually getting longer. Two interesting consequences: since the Moon moves further away, it gets smaller in the sky, and one day it will get small enough that there will be no more total eclipses of the Sun. Since the days are getting longer, one day the days will be $frac 1 <365>$ of a year in length, and there will be no more 29 February.

When a moon orbits faster than its parent planet's day, exactly the opposite happens. The moon will be "seeing" beneath itself a slightly elliptical planet whose bulge is "too far behind" and pulls it backwards in its orbit. This makes the orbit lower, and makes its orbital period shorter. There is no end to this process and eventually the moon will fall low enough to be caught by the planet's atmosphere, and crash.

Because of tides, the orbits of moons and satellites tend to decay away from the "one orbit = one day" position. A moon that is outside that position will move further and further outside it. A moon that is inside that position will move further and further inside it.

How fast this process happens depends on the nature of the planet. If the planet were made of a perfectly rigid substance then the effect would not happen at all because it would not be changing shape because of the moon's gravity. If it were perfectly fluid and inertialess then the effect would not happen at all because the bulge could be kept exactly under the moon with no effort at all. The Earth is a good candidate for orbital decay because of its oceans. Saturn is a good candidate for orbital decay because it is mostly gas. Mars is no a good candidate because it is mostly rock which, although flexible, is not as flexible as water or gas.

Postscript: The Earth also orbits the Moon, and the overall effect has been that the Moon's day has got lengthened until it equals the time the Earth takes to orbit the Moon. The Sun also raises tides on the Earth (and the Earth on the Sun) and so, since the Sun rotates faster than once per year, the Earth is being pulled forward in its orbit, it is moving steadily away from the Sun, and the year is getting steadily longer.