Comments 93
А почему предполагается, что спутники и ступени будут взрываться с разлетом осколков как гранаты? Они же пустые. Внутри максимум давление в 1 атмосферу. А осколки оставляют «пулевые» отверстия, а не рваные разрывы.
Когда лопается бак спутника или ступени, количество обломков может составить десятки. Например, в 2015 году от взрыва старого американского спутника появилось 43 новых объекта. А столкновение на скорости несколько километров в секунду выглядит как взрыв. Так что, например, в «Expanse» показана физика попадания танковой болванки, а не рейлгана. Удар односантиметрового шарика на скорости 6,8 км/с дает
вот такой результат
Почему в баке остается давление, а не стравливается топливо в космос в конце работы ступени? Консервативность разработчиков техники?
Удар шарика вполне наглядно показывает, что тонкие листы он прошьет аккуратным пулевым отверстием, не заметив препятствия. Время взаимодействия будет очень малым.
Удар шарика вполне наглядно показывает, что тонкие листы он прошьет аккуратным пулевым отверстием, не заметив препятствия. Время взаимодействия будет очень малым.
Верно, обычно на спутнике или ступени в конце работы проводится так называемая пассивизация — клапаны открываются, давление стравливается. Но пока что эта мера не устранила все подобные инциденты.
Удар шарика вполне наглядно показывает, что тонкие листы он прошьет аккуратным пулевым отверстием, не заметив препятствия. Время взаимодействия будет очень малым.
А куда денется материал, который был выбит из этого тонкого листа? А что случится с самим шариком?
Я полагаю, в результате какая-то часть испарится (это хорошо), оставшееся — разлетится под разными углами в виде более мелких осколков. (это очень плохо)
Надо моделировать. Имхо время взаимодействия шара и тонкой пластины бесконечно мало и он не может увлечь за собой какие-то значительные фрагменты пластины. И это может только то, что он будет пробивать из внутри аппарата наружу. Все разрушения внутрь аппарата там и останутся.
время взаимодействия шара и тонкой пластины бесконечно мало и он не может увлечь за собой какие-то значительные фрагменты пластиныСкорость столкновения пластины с мусором может колебаться от почти нуля до 16 км/сек (может и больше), и угол столкновения не всегда будет перпендикулярным к плоскости пластины, поэтому время взаимодействия не всегда будет бесконечно мало.
Это было бы хорошо, если бы аппараты состояли из одной пластины. Но шарик пробивает одну сторону бака и много осколков пробивают обратную. Вот на обратной и начинаются проблемы. И это только если 2 стенки. А ещё есть аппаратура.
И всё же я не уверен, что генерируется какое-то заметное количество осколков при соударении небольших металлических объектов. Как-то смотрел на Youtube старый фильм о ВЕГА и комета Галлея. Вначале фильма показывали моделирование соударения и натурные испытания ударов «частиц» о металл. А в конце говорилось, что аппараты прошило множество частиц со скоростями в километры в секунду. В конце концов кое-что из аппаратуры отключилось, но взрывов не было и аппараты еще работали несколько месяцев пока не закончилось рабочее тело в системе ориентации.
При ударе образуется большое облако вторичных осколков.
Смотря что же вы понимаете под небольшими осколками. Те объекты, которые наблюдаются с земли — большие. Кроме того, они металлические, что очень важно.
На таких скоростях — что 1г стальной пыли, что 1г пластиковой пыли — сильно большой разницы вы не почувствуете. Помню, в книжке для школьников было упоминание, что пчела, разогнанная до сверхзвуковой скорости пробивает 2мм стали :)
На таких скоростях только это и чувствуется. На орбите в основном алюминиевый мусор. Последнее время стал появляться стальной, что является очень большой проблемой. Дело в давлении, обращующемся при ударе.
Давление различается, если вы гвоздём или пальцем в картон тыкаете. А если речь идёт о граммовом куске какого-либо материала на скорости 8 км/с, то он при столкновении всю свою энергию отдаст мгновенно в месте столкновения, и вообще без разницы, из чего он там был сделан, если масса одна и та же.
Это далеко не так. Физические свойства входят в уравнения независимо от скорости. Это давление характеризует процесс разрушения как и частицы мусора так и пробиваемой стенки космического аппарата.
Пластик спокойно ударится о стенку и та может даже не быть пробита, потому что давление для стенки возникает незначительным, но для пластика оно разрушительное и он просто станет текучим. Стальной кусок же наоборот пройдёт через стенку корпуса, испытав минимум повреждений, и полетит к следующей в виде той-же компактной частицы, а не облака осколков.
Пластик спокойно ударится о стенку и та может даже не быть пробита, потому что давление для стенки возникает незначительным, но для пластика оно разрушительное и он просто станет текучим. Стальной кусок же наоборот пройдёт через стенку корпуса, испытав минимум повреждений, и полетит к следующей в виде той-же компактной частицы, а не облака осколков.
Это далеко не так. Физические свойства входят в уравнения независимо от скорости
Входят независимо от скорости, но при огромной кинетической энергии тела на скорости 8 км/с их влияние пренебрежимо мало, и пластиковая частица прошьет тонкий металлический корпус так же, как и стальная дробина.
Нет.
В этой статье как раз говорится о том, какие давления образуются и по ним делают вывод о разрушении.
https://doi.org/10.1016/0734-743X(95)99862-L
Пластиковая частица может и не прошить, но стальная и алюминиевая спокойно пробьют на той-же скорости.
В этой статье как раз говорится о том, какие давления образуются и по ним делают вывод о разрушении.
https://doi.org/10.1016/0734-743X(95)99862-L
Пластиковая частица может и не прошить, но стальная и алюминиевая спокойно пробьют на той-же скорости.
Можно предположить, что выбито с такой же скоростью облако из пылинок в 1 миллиграмм. На скорости 8000 м/с одна капелька будет нести (m/2*V^2) 32 Джоуля кинетической энергии. Для нагрева 1 грамма воды на один градус потребуется 4 Джоуля. Выглядит 32 Дж не очень большой энергией.
1 мг это очень мало. Это тот мусор, который даже не отслеживается. У шарика алюминия диаметром 5 мм будет масса 170 мг. А диаметр отверстия от пробития в несколько раз превышает диаметр шарика.
Соударения в космосе приводят к сильным повреждениям.
Соударения в космосе приводят к сильным повреждениям.
Насколько я понял по левой картинке шарик и лист в месте удара расплавляются, превращаясь в брызги на которых эффект домино закончится.
Чтобы эффект домино завершился требуется целая серия экранов. Такие установлены на МКС.
И такие экраны защищают именно от алюминиевых частиц, а не стальных.
А в действительности частицы мусора хоть и в вакууме, но не сферические. И попадают они не только в защитные конструкции. На спутниках так вообще нет защиты. Разнообразные схемы и скорости столкновения выливаются в большое разнообразие осколков при ударе.
На вашей же картинке видно что серия экранов не обязательна. Многоступенчатые (как еще перевести stuffed красиво?) щиты Уиппла позволяют сэкономить массу. Утверждение «защищает от алюминиевых но не от стальных» не верно — для любого материала у конкретного щита будет свой диметр частицы пробивающей щит за счет плотности потока осколков. Для стали скорее всего меньший чем, для алюминия, но это не значит что от стали технология не работает — там простое увеличение расстояния увеличивает стойкость, а оно почти ни чего не стоит в смысле массы особенно у крупных кораблей.
Защищает от алюминиевых но не от стальных — верно. На МКС стоят конкретные щиты, с конкретным ТЗ. Когда составлялось ТЗ было указано именно создание защиты от алюминиевой составляющей, так как она на тот момент была максимально опасной. Защита от стальной компоненты стала востребована только последнее время, так как появляется новый мусор.
Разговор про размер частицы вообще бессмысленный, ведь можно привести пример столкновения с болванкой алюминия в 1 кг, от которой тоже не защитит. Но есть данные по распределению мусора: по размерам, орбитам, составу. По ним рассчитывают вероятность пробития. Так вот из-за новых кусков мусора вероятность пробития имеющихся экранов растёт.
почти ни чего не стоит в смысле массы— как это не стоит? Увеличиваем расстояние — увеличиваем радиус — увеличиваем массу.
Разговор про размер частицы вообще бессмысленный, ведь можно привести пример столкновения с болванкой алюминия в 1 кг, от которой тоже не защитит. Но есть данные по распределению мусора: по размерам, орбитам, составу. По ним рассчитывают вероятность пробития. Так вот из-за новых кусков мусора вероятность пробития имеющихся экранов растёт.
Где в уравнении описывающем щит Уиппла атомный номер поражающего элемента?
Вы пытаетесь своим невежеством опровергнуть годы исследований и экспериментов?
Какой такой порядковый номер элемента? Может у вас есть секретеная методика по получению физических свойств вещества, зная лишь его химический состав? Тогда вперёд за Нобелевской.
А в уравнениях состояния и прочих уравнениях, таких как баллистический предел, фигурируют вполне себе реальные величины.
Какой такой порядковый номер элемента? Может у вас есть секретеная методика по получению физических свойств вещества, зная лишь его химический состав? Тогда вперёд за Нобелевской.
А в уравнениях состояния и прочих уравнениях, таких как баллистический предел, фигурируют вполне себе реальные величины.
Моделирование на снимке справа показывает, что образуется облако брызг. Что помешает «синдрому Кесслера». В конце концов мелкие фрагменты распылятся при соударениях о крупные фрагменты. А будут ли соударяться между собой крупные ступени и спутники — маловероятно. Имхо большинство на низких орбитах затормозятся и сгорят.
Если почитать выше и не судить по одной единственной картинке, то речь именно о том, что это облако может нанести серьёзный вред последующим элементам. На картинке вообще показан только мизернй момент времени и не видно что же происходит с преградой после того как её пробило облако! А если ещё поискать изображения таких соударений, то станет ясно, что утверждение совершенно ошибочно.
https://amostech.com/TechnicalPapers/2017/Poster/Adams.pdf
https://amostech.com/TechnicalPapers/2017/Poster/Adams.pdf
Этот опыт показывает внутренние разрушения модели спутника и разрушение баллона с давлением 1 атмосфера. Конечно это будет генерировать осколки. Но этого мало для описанной цепной реакции.
Многие объекты не смогут взорваться. Об этом я говорю — осколок попав в ступень или спутник распыляется облаком, которое вылетев наружу, рассеивается в пространстве. Своего рода дым в вакууме из частичек столкнувшихся материалов. На представленных фото рассеяние видно (если линейка на фото в дециметрах, то пятно уже на расстоянии 30 см не смогло пробить вторую пластину).
Многие объекты не смогут взорваться. Об этом я говорю — осколок попав в ступень или спутник распыляется облаком, которое вылетев наружу, рассеивается в пространстве. Своего рода дым в вакууме из частичек столкнувшихся материалов. На представленных фото рассеяние видно (если линейка на фото в дециметрах, то пятно уже на расстоянии 30 см не смогло пробить вторую пластину).
Что если на орбиту вывести объект объемом 100х100х100м из баллистического геля или подобного материала? Пусть мелкие обломки врезаются и тормозят в среде. Потом сожжем всю эту хрень в атмосфере. Не сработает?
да сразу уже кубический километр выводите, можно даже шлангом
Настолько большая хрень не сумеет сгореть в атмосфере, придется её сводить в управляемом режиме как минимум, а такой объект вместе с мусором будет очень тяжел — плотность геля около плотности воды, т.е. на орбиту надо вывести 1000000000 кг геля ака миллион тонн, а потом спустя сколько-то его свести так, чтобы не шмякнуло кого-нибудь на планете. Вариант вывести какую-нибудь сетчатую структуру сопоставимых масштабов, но весить она будет не сильно меньше (больше тысячи тонн уж точно). А эффект от такого трала имхо будет мизерным. Размахнуть на 1000х1000х1м может оказаться неэффективно с точки зрения торможения объектов, пролетающих насквозь, правда, притормозившие куски легче будут выпадать в атмосферу, если затормозятся хотя бы до скорости, на которой перигей будет ниже LEO. Но столкновение с таким тралом может порождать ещё обломки — рекурсия.
Можно отпиливать куски и сжигать частями… Выводить так же частями и компоненты отдельно — вода + концентрат, бодяжить прямо в космосе. Нет?
Замёрзнет же
Ну на солнечной стороне не замерзнет я думаю. Другое дело, что уже готовый гель наверно потеряет эластичность в холоде, либо станет слишком жидким под солнечным светом. Можно конечно задать структуре вращение…
Кто замёрзнет? Вода? Там большая часть вскипит и испарится, пока остальное будет замерзать.
Баллистическй гель не поможет, он слишком плотный. Космические частицы ловили аэрогелем (см. миссию Stardust). К сожалению, даже огромный блок аэрогеля будет работать только на небольшом участке своей орбиты и пересекающихся с ней, и сможет поймать только мелкие частички мусора, столкновение со спутником, боюсь, ничем хорошим для него не кончится.
Его плотность регулируется. Есть баллистический гель имитирующий мягкие ткани (менее плотный), есть имитирующий мышечную ткань (более плотный). Как крайний вариант можно использовать воду, хотя она наверно быстро станет льдом. Но можно химически этот процесс тормозить…
Вода испарится в вакууме.
Точно. Я не подумал об этом.
Вода ладно, практически любой из массовых пластиков испаряется. Скорее всего аерогель тоже испарится.
А если вывести в космос крупные куски льда покрытые зеркальным составом чтоб не плавились на солнце?
Лед тоже испаряется. Причем он испаряется даже на Земле.
ru.wikipedia.org/wiki/%D0%A1%D1%83%D0%B1%D0%BB%D0%B8%D0%BC%D0%B0%D1%86%D0%B8%D1%8F_(%D1%84%D0%B8%D0%B7%D0%B8%D0%BA%D0%B0)
Состав, соответсвенно, не будет держаться. Хотя если он будет отражать ВСЕ, тогда не факт. На сублимацию требуется тепло. Но таких пленок вроде нету.
ru.wikipedia.org/wiki/%D0%A1%D1%83%D0%B1%D0%BB%D0%B8%D0%BC%D0%B0%D1%86%D0%B8%D1%8F_(%D1%84%D0%B8%D0%B7%D0%B8%D0%BA%D0%B0)
Состав, соответсвенно, не будет держаться. Хотя если он будет отражать ВСЕ, тогда не факт. На сублимацию требуется тепло. Но таких пленок вроде нету.
Лед тяжелый. Упомянутый кубик 100x100x100 будет весить без малого миллион тонн. Устанем ведра на орбиту закидывать.
И маневрировать этим тяжелым айсбергом будет трудно, нам же не одну орбиту расчистить нужно.
Придется подождать или постройку космического лифта, или изобретение дешевого топлива.
Но с их появлением отпадет надобность в огромной ловушке, мелкие камикадзе с липучкой на лбу начнут свободно рассекать по пространству, вылавливая известные осколки.
И маневрировать этим тяжелым айсбергом будет трудно, нам же не одну орбиту расчистить нужно.
Придется подождать или постройку космического лифта, или изобретение дешевого топлива.
Но с их появлением отпадет надобность в огромной ловушке, мелкие камикадзе с липучкой на лбу начнут свободно рассекать по пространству, вылавливая известные осколки.
на орбиту вывести объект объемом 100х100х100мПредположим, что вывели в космос и запустили на орбиту баллон с пеногенератором, который в вакууме породит застывшее облако указанного Вами размера. Можно нафантазировать даже больше, километр в радиусе. При этом затвердевший состав будет достаточно крепким, чтобы если и не уничтожить, то затормозить объект — пусть прошьет насквозь, но сразу после этого пойдет по спирали к атмосфере на сгорание. Возможно, мы сможем сделать такой состав, который будет постепенно испаряться, так что можно будет игнорировать образовывающиеся при столкновениях брызги или обрывки самого облака, авось не будет оно порождать новый мусор.
И вот это облако болтается на одной орбите, собирая всех, кто осмелится пересечь курс, заодно радуя романтиков на закатах и рассветах и раздражая астрономов. Теперь вспомните размеры Земли, добавьте разброс высот от 200 до 20000 км, взгляните на картику с мусором в статье и попробуйте подсчитать эффективность проекта, много ли он мусора соберет?
Я думаю, помогут международные договоренности о чистоте космоса по которым будет ограничено использование технологий, генерящих мусор. Например, пироболты для разделений. А еще, в разгонных блоках можно оставлять немного топлива для захоронения сразу после выведения. На спутники можно придумать отдельную систему захоронения на твердотопливных двигателях простую, надежную, работающуу не зависимо от исправности КА, выброс солнечного паруса тупо по таймеру и т.д
Таймер у внезапно мертвого спутника может не сработать. Скорее тут материал должен разрушаться от времени и запускать парус и т.п. систему. Или при обесточивании отпускать электромагнит, удерживающий такую систему.
Почему бы не сделать что то вроде утилизации спутников — к отработавшему свое или аварийному спутнику подходит робот-утилизатор и транспортирует в безопасное место. Топливо такому роботу доставляют многоразовые ракеты Маска. В безопасном месте такие спутники разбираются и драгоценные материалы возвращаются на землю в капсуле из корпусов этих спутников. Возвращение производится по заданной траектории или даже с помощью электромагнитных орудий в пустыни или океаны где их и подбирают наземные службы. Так что это еще и выгодное дело может быть. Мне 1% за идею
Много по орбитам не потаскаешься. Развернуть наклонение на 90 градусов — это энергетически то же самое, что затормозить на 8 км/с и потом разогнаться на столько же, а пока для земных аппаратов 15 км/с на одной ступени без гравитационных манёвров — предел (какой-то аппарат для исследования пояса астероидов был).
А это ещё и спутник обратно надо тащить, зачастую старый, весом в десяток тонн. И даже в одной плоскости в одном направлении с круговой орбиты в 2000 км до перигея на 100 км — это эдак 4 км/с в одну сторону.
Геостационарную орбиту ещё можно вычистить, там они все в одной плоскости и направлении и с одной малой скоростью вращаются, запаса характеристической скорости пару километров в секунду хватит, чтобы десяток мёртвых аппаратов на орбиту захоронения оттащить, но более низкие и разнообразные орбиты небольшим количеством утилизаторов уже никак. По крайней мере пока не будет ионных двигателей в десяток раз более экономичных и долговечных. Запас delta-V в 100 км/с — это уже хоть что-то для такой задачи.
И ничего ценного в спутниках нет, ни в конструкции, ни в материалах, какая-нибудь платина для катализатора из месторождения на Земле будет дешевле, чем с отбиты.
А это ещё и спутник обратно надо тащить, зачастую старый, весом в десяток тонн. И даже в одной плоскости в одном направлении с круговой орбиты в 2000 км до перигея на 100 км — это эдак 4 км/с в одну сторону.
Геостационарную орбиту ещё можно вычистить, там они все в одной плоскости и направлении и с одной малой скоростью вращаются, запаса характеристической скорости пару километров в секунду хватит, чтобы десяток мёртвых аппаратов на орбиту захоронения оттащить, но более низкие и разнообразные орбиты небольшим количеством утилизаторов уже никак. По крайней мере пока не будет ионных двигателей в десяток раз более экономичных и долговечных. Запас delta-V в 100 км/с — это уже хоть что-то для такой задачи.
И ничего ценного в спутниках нет, ни в конструкции, ни в материалах, какая-нибудь платина для катализатора из месторождения на Земле будет дешевле, чем с отбиты.
UFO just landed and posted this here
Вот и профессия будущего: сборщик космического мусора :)
Сразу вспомнился Роджер Вилко, почти что он самый.
Nothing new
youtu.be/gld_NAgBgwE?t=65
youtu.be/gld_NAgBgwE?t=65
Сюжет аниме Planetes.
В комментариях под одной из статей о спутниках встретил ссылку на сайт, где в 3Д показано добро, летающее в околоземном пространстве. Полагаю, здесь уместно продублировать:
http://stuffin.space/
http://stuffin.space/
Все будет плохоЭто анонс на 2021 год, я правильно понимаю?
UFO just landed and posted this here
Проблема в том, что с высотой плотность остатков атмосферы падает, и, например, запущенный весной 1958 года на орбиту 654 x 3969 км Vanguard 1 будет летать еще лет 200 примерно.
Ну не все так печально ;)
Взять за основу аварийного устройства схода с орбиты спутник «Эхо-1», т.е. Надувать баллон диаметром более 30м, остатками газа в баках. «Эхо-1» (30,5м) сошел с орбиты в 1519-1687км за 8 лет. «Эхо-2» (41м) сошел с орбиты в 1030-1315км за пять с половиной лет. «Pageos» (31м) сошел с орбиты в 4207-4271км за 9 лет. По крайней мере разгонные блоки так можно с орбиты сводить, по крайней мере в обозримом будущем. Так что большие баллоны спасут чистоту околоземного пространства.
Взять за основу аварийного устройства схода с орбиты спутник «Эхо-1», т.е. Надувать баллон диаметром более 30м, остатками газа в баках. «Эхо-1» (30,5м) сошел с орбиты в 1519-1687км за 8 лет. «Эхо-2» (41м) сошел с орбиты в 1030-1315км за пять с половиной лет. «Pageos» (31м) сошел с орбиты в 4207-4271км за 9 лет. По крайней мере разгонные блоки так можно с орбиты сводить, по крайней мере в обозримом будущем. Так что большие баллоны спасут чистоту околоземного пространства.
654 x 3969 км
Это такое название орбиты по высотам перигей / апогей?
Ну а кто вам сказал, что эти молекулы стоят на месте? Они двигаются. И не всегда навстречу мусору. Есть те, что двигаются попутно, с превосходящей скоростью. Они будут подталкивать мусор и тот будет набирать высоту. :P
А потом из мусора образуются кольца, как у газовых гигантов. Красиво же!
Все рисунки мусора БЕЗ маштаба. На самом деле там сотни километров между точками по 1см. Видимых хотя бы в телескоп колец не будет, раньше вывод нового материала для кольца станет невозможным. Единственный (слабореальный) вариант — взорвать Луну.
правда кольца повлекут катастрофические для человека изменения климата, ну да ладно
UFO just landed and posted this here
А ещё можно будет строить космодром на полюсе, где ещё сравнительно чисто, и через полюс поднимать спутник сразу на достаточно высокую орбиту. В перспективе даже на межпланетные миссии, заодно и не понадобится через радиационные полюса пролетать. :))
Во-первых, любая орбита проходит дважды через экватор. Во-вторых запускать межпланетные миссии с полярной орбиты крайне неэффективно.
Во-первых имеет значение на какой высоте сосредоточена значительная часть обломков и на какой вы будете экватор пересекать Если вы сумеете километров на 600-800 сходу забраться глядишь и проскочите. Во-вторых, я же описал апокалиптический сценарий, когда с орбиты с небольшим возвышением подняться нереально, потому что этот самый синдром уже разгулялся вовсю. В таких условиях выгодность или не выгодность уже на втором месте, будете как миленькие Протоны гонять ради полутонного спутника разведки, потому что «предки не сберегли для нас орбиту».
Тут просто ключевой момент в том, что даже при столкновении на почти встречных курсах (которое очень маловероятно, потому что я уверен, очень небольшая часть мусора летает против вращения земли) на орбиты с большим возвышением будут отскакивать только исчезающе малая часть сколков. Потому что закон сохранения импульса. То есть в приполярных областях будет, в основном, только тот мусор, который останется от полярных же спутников, а их мало.
Ну а межпланется это вообще только если сразу после старта спутник какой-нибудь ядерный буксир подбирает и ускоряет дальше. Иначе никакого топлива не напасёшься.
Тут просто ключевой момент в том, что даже при столкновении на почти встречных курсах (которое очень маловероятно, потому что я уверен, очень небольшая часть мусора летает против вращения земли) на орбиты с большим возвышением будут отскакивать только исчезающе малая часть сколков. Потому что закон сохранения импульса. То есть в приполярных областях будет, в основном, только тот мусор, который останется от полярных же спутников, а их мало.
Ну а межпланется это вообще только если сразу после старта спутник какой-нибудь ядерный буксир подбирает и ускоряет дальше. Иначе никакого топлива не напасёшься.
Интересно, а проекты космических «мусорщиков» берут во внимание тот факт, что если с таким аппаратом что-то пойдёт не так, они только усугубят проблему?
Вообще для малых объектов насколько я понимаю можно достаточно просто сводить (сбивать) на низкие орбиты с последующим сгоранием в атмосфере с помощью лазера. Главная проблема что любой такой лазер в космосе будет штукой «двойного» назначения
Лазер это неплохая идея, только вот не уверен, что можно добиться такой точности-мало того, что нужно идеально определить местоположение цели, так еще и правильно в нее попасть. Иначе можно либо неправильно изменить траекторию, либо вообще уничтожить цель и добавить лишнего мусора.
тут больше имеется ввиду не столько лазер для уничтожения, а для снижения скорости и снижения орбиты.
Предположим, что по орбите летит металлический обломок категории «мусор». Предположим, что у нас есть высокоточный лазер, способный долго сопровождать этот быстрый кусок металла. Поставим лазер на спутник, чтобы атмосфера не мешалась, и горизонт был пошире. Поставим на спутник ядреный реактор, для хорошего дела не жалко, так что мощность выдадим приличную. Предположим, что политики договорились, поэтому молча не мешают эксперименту. Начинаем светить лазером в цель. В каких условиях и по какой причине кусок металла снизит скорость и начнет снижаться?
В каких условиях и по какой причине кусок металла снизит скорость и начнет снижаться?
Вообще, действительно может снизить скорость и начать снижаться. Но не непосредственно из-за действия лазера, а из-за того, что в месте нагрева лазером будут выделяться газы, создающие хоть и незначительную, но реактивную тягу.
в месте нагрева лазером будут выделяться газы, создающие хоть и незначительную, но реактивную тягуТо есть светить нужно исключительно «в лоб», навстречу куску мусора, двигающемуся по своей орбите, надеясь на то, что:
— произвольно вращающийся осколок не успеет прогреться в луче лазера, поэтому металл осколка будет источать какие-то газы преимущественно с передней стороны,
— и эти газы из металла не разбегутся сразу по вакууму, это будет не испарение, а взрывообразное расширение, так что часть газов двинется в сторону осколка, с которого газ стартует, чтобы оказать тормозящее действие,
— и импульс (произведение массы на скорость) этой части газов из металла существенно повлияет на скорость осколка…
Я правильно понял Вашу мысль, ничего не упустил?
P.S. IMHO, если уж мечтать про лазеры, то лучше уж мечтать про такой, который будет испарять металлические крошки. Энергозатраты огромные, но это будет более реальный вариант решения проблемы «слишком дорого гоняться за каждым осколком».
Не совсем "в лоб", достаточно с передней полусферы относительно цели. Далее — если запаковать в сверхкороткий импульс пару джоулей, прогрев придется на тонкий слой металла и он таки испарится, выдав на остальную часть осколка импульс против движения. Второе предположение у вас неверное, не нужно, чтобы газы, порождаемые осколком, двинулись в его сторону. Третье решается длительностью контакта и длительностью миссии. "Осталось только" сделать такой лазер, чтобы мог захватить произвольный кусок космического мусора при относительных скоростях до 11.2 км/с и на дистанции хотя бы в километр. Но это уже более-менее ТЗ, а не просто фантазии.
Второе предположение у вас неверное, не нужно, чтобы газы, порождаемые осколком, двинулись в его сторону.Не соглашусь, реактивная тяга не получится без того, чтобы что-то толкало «ракету». Простое испарение не создаст тягу, нужно именно взрывообразное расширение во все стороны, чтобы хоть что-то двинулось в сторону осколка. Без сопла и точного попадания в лоб КПД получается так себе. Проще нафантазировать полное испарение.
Если вы будете испарять куски в передней(относительно орбиты части), начнет снижаться. Ваш спутник, вероятно, перейдет выше. Точность не особо важна, важно, чтобы лазер был импульсный и достаточно мощный. В крайнем случае вы треть спутника испарите, оставшееся сойдет с орбиты.
А ещё у лазера есть так называемый «краевой эффект» расширение луча в следствии волновых свойств света, в обычной жизни он почти не заметен, атмосфера сильнее рассеивает, но на космических расстояниях и при разумных размерах самого лазера он играет большую роль. Из вашего лазера вылетит пучёк в сантиметр диаметром, а до цели может долететь уже полуметровое слабое пятнышко.
Sign up to leave a comment.
Грядущий кошмар синдрома Кесслера