Waarom lijkt het ISS sneller over te vliegen dan een vliegtuig ?

Antwoord

Ik heb eens het volgende berekend :
1) het vliegtuig vliegt op 12 km hoogte rond de aarde aan 900 km/u. Het is dan gedurende 52 minuten uur boven onze horizon zichtbaar. (in theorie)
2) het ISS vliegt op 360 hoogte rond de aarde aan 27000 km/u. Het is dan gedurende 9.8 minuten boven onze horizon. (in theorie)
Dat klopt dus met uw  waarneming dat het vliegtuig langer boven de horizon zit.

Waar zit nu de "fout" ? U zegt terecht dat de verhouding snelheid / afstand voor beiden gelijk is, maar dat geldt alleen maar als je loodrecht op die beweging kijkt, dus als het vliegtuig en ISS zich min of meer recht boven u bevinden. Dan is de verhouding in hoogte inderdaad gelijk  : 27000/360 voor ISS en 900/12 voor het vliegtuig. Ze bewegen zicht dan schijnbaar met gelijke snelheid. Maar let op dit een schijnbare snelheid loodrecht op uw gezichtslijn. Als ze dicht bij de horizon komen, wijzigt die verhouding loodrechte snelheid / afstand grondig : voor het ISS bedraagt die 3.99, maar voor het vliegtuig slechts 0.14. Dit komt omdat de reele bewegingen nu niet meer loodrecht op uw gezichtslijn gebeuren : het vliegtuig vliegt tegenover u veel horizontaler waardoor slecht een heel kleine snelheidcomponent loodrecht op uw gezichtsrichting overblijft. Het vlieguit doet er dus veel langer over om nog een extra graad naar de horizon te zakken dan het ISS. Zo blijft het vliegtuig dus veel langer boven de horizon. Moesten ISS en vliegtuig in het zenith naast elkaar vliegen zouden ze dat dus met gelijke schijnbare hoeksnelheid doen, maar naarmate ze naar de horizon zakken zou je merken dat het ISS meer en meer voorsprong neemt. Na 4.9 minuten zou ISS ondergaan, het vliegtuig pas na 26 minuten. Alles in de veronderstelling dat je beide tot op de (onbelemmerde) horizon zou kunnen volgen.

Maar dat is vooral voor ISS niet het geval (ook niet voor het vliegtuig overigens, maar vooral voor ISS) : een vliegtuig zal tot dichter op de horizon echt zichtbaar blijven, terwijl het ISS al lang niet meer te zien zal zijn omdat het licht een veel langere afstand door de atmosfeer moet afleggen. Daarom zie je ook sterren minder makkelijk als ze lager op de horizon komen, en daarom krijgt ook de zon een steeds rodere kleur.
Ook is het ISS vrijwel nooit echt van horizon tot horizon zichtbaar, omdat het altijd wel ergens in de schadum van de aarde komt. Dicht bij de horizon zie je dan ISS niet meer, en het is nu net daar dat het vliegtuig er het langst over doet !