Как объяснить наличие плотного поля обломков вокруг Земли?

Я создаю научно-фантастический мир, похожий на наш примерно через 50 лет. Унобтаниум, футуристический металл и источник топлива, был обнаружен в 2020 году. Его широкое применение привело к быстрому прогрессу во всех сферах промышленности, но особенно в космических полетах, которые сейчас являются обычным делом для руководителей правительства / бизнеса и военных операций. Однако даже случайные космические полеты не по карману средним семьям.

Моя цель состоит в том, чтобы плотное облако мусора полностью покрыло Землю. Основные требования:

  • Обломки не должны существовать вокруг современной Земли, но должны полностью сформироваться в течение пары сотен лет, предпочтительно 50 лет.
  • В идеале обломки должны быть разных размеров, от микрометеоритов до больших камней в несколько сотен метров в диаметре. Наиболее важно иметь обломки в диапазоне десятков метров.
  • Средняя плотность обломков изменчива, но при самой высокой плотности пролет через них без планирования или активного пилотирования должен быть рискованным. Было бы идеально, если бы мусор присутствовал на каждой широте.
  • Событие, вызвавшее обломки, не может радикально повлиять на человеческое общество. Такие вещи, как уничтожение искусственных спутников или небольшие изменения климата (изменения длины дня, приливов и отливов, глобальных температур и т. д.) — это хорошо, но не такие вещи, как «все люди вынуждены жить в подземных бункерах».
  • Чтобы было ясно, я не заинтересован в долгосрочной стабильности. Обломки должны находиться достаточно долго, чтобы стать частью «повседневной жизни» космонавтов.
  • Бонусные баллы, если ваша душа может объяснить внезапное появление большого, но расходуемого количества унобтаниума (~ 10 000 000 м ^ 3) на поверхности Земли и в поле обломков в 2020 году.

Мой первый подход заключался в том, чтобы астероид столкнулся с луной Земли, что было бы удобно по другим сюжетным причинам, но после изучения этого кажется, что удар достаточно сильный, чтобы создать такую ​​плотность обломков, которая мне нужна, будет иметь много апокалиптических побочных эффектов для жители Земли внизу.

Другой подход, который я рассматривал, заключался в том, чтобы люди попытались разбить приближающийся астероид до того, как он застрянет в Земле, но кажется, что объект с массой, достаточной, чтобы создать поле обломков, которое я хочу, невозможно остановить, не причинив значительного ущерба Земле.

TLDR: Как я могу объяснить внезапное появление плотного поля обломков вокруг Земли?

есть ли причина, по которой синдром Кесслера не работает?
@ Джон Я хотел бы иметь обломки диаметром в десятки метров, но я не мог придумать хорошего способа объяснить, что более крупные тела не распадаются при постоянных столкновениях.
Как долго должно существовать поле обломков? несколько лет или несколько сотен или больше?
Я бы хотел, чтобы она существовала как минимум за 50 лет до и после сегодняшнего дня моей истории, чтобы человечество привыкло к ее присутствию, но не могло просто ждать, пока структура разрушит себя.
Не повлияет ли плотное поле обломков на количество солнечного света, достигающего Земли, что может привести к ледниковому периоду?
Чтобы не давить, но нашли ли вы подходящий ответ?
@tlaik правда в том, что ни один из ответов не дал того, что я искал. Я решил, что оставлю вопрос как есть, и пусть голоса говорят сами за себя.

Ответы (9)

Проблема со сценариями захвата астероида заключается в захвате. Вам нужно как-то сильно замедлить астероиды, иначе они пролетят мимо.

Вместо этого я предлагаю, чтобы люди начали пытаться создать Орбитальное Кольцо вокруг планеты. Примерно в середине строительства что-то пошло не так, и кольцо разорвалось на куски. Затем эти части ударились друг о друга и в результате цепной реакции разбили друг друга на фрагменты разного размера, которые теперь представляют серьезную опасность на орбите.

https://en.wikipedia.org/wiki/Орбитальное_кольцо

Это также объясняет появление Унобтаниума на орбите. Это все части кольца, и их можно спасти.

Добыча астероидов

введите описание изображения здесьВ настоящее время несколько групп готовятся вывести околоземный астероид на орбиту для добычи полезных ископаемых. Скажем, есть 4 или 5 компаний (вы даже можете использовать те, которые сейчас делают это для целей реализма), с астероидами на орбите, и что-то заставляет их сталкиваться (может быть, появляется новая, и ракета выходит из строя, поражая одну из других). вызывая изменения в орбитах, которые затем в конечном итоге поражают другие.) Некоторые части прилетят на Землю, некоторые покинут орбиту, а некоторые останутся на орбите.

Планетарные ресурсы

Глубокая космическая промышленность

Другие

Я имею в виду, что ваш вопрос отвечает сам на себя. Пусть на Землю обрушится куча метеоритов, богатых унобтаниумом. Каменистые части метеоров сгорают на орбите, но Унобтаниум падает на Землю, оставляя различные отложения, особенно вблизи побережья. Пусть некоторые из метеоров приземлятся на постоянной орбите вокруг Земли, где они все еще находятся там, но только настолько, чтобы доставлять неудобства. Некоторые из метеоров врезаются друг в друга при падении, разбиваясь не только на камни, но и на пару облаков пыли. Это, конечно, приведет к небольшому падению температуры, но этого будет достаточно, чтобы заставить мировые правительства присмотреться к своим новым спутникам.

На самом деле невозможно получить стабильную орбиту с переходной орбиты без торможения или внешней силы. А чтобы насытить LEO, нужно было бы огромное количество метеоров.
@DarthDonut, вопросы ОП не предусматривают стабильного поля обломков на орбите, поэтому этот ответ верен, и несколько крупных астероидов, которые распадаются во время аэродинамического торможения с переходной орбиты, могут создать значительное поле обломков, которое может удовлетворить потребности ОП.
@BladeWraith, возможно, мои навыки английского языка подвели меня, но все, что я хотел сказать, это то, что даже для того, чтобы стать «неудобством», все еще должно быть огромное количество метеоритов, комет и тому подобного.
@DarthDonut, извините, я не критиковал ваш комментарий, но вы будете удивлены, как мало вам понадобится для создания эффекта типа синдрома Кесслера, особенно если они начинаются с нескольких 100 м в поперечнике для начала.
Неудобством может быть то, что его трудно увидеть, что может легко сделать достаточно большое и достаточно большое облако пыли, поскольку вам придется либо обойти его, либо пролететь сквозь него. Небольшое неудобство остается неудобством. Тем не менее, я ценю понимание.
Спасибо за ответ! Это определенно решит мою проблему. Знаете ли вы о каких-либо природных явлениях, которые могли вызвать этот «метеоритный дождь»?
Метеоритный дождь уже является природным явлением. На самом деле они случаются часто. Метеоры обычно распадаются в нашей атмосфере, поэтому у нас нет городов, разрушаемых падающими космическими обломками на обычной основе. Если вы видели падающую звезду, вы видели один такой метеор. Метеоритный дождь — это всего лишь сотни, даже тысячи падающих звезд. Если вы хотите его увидеть и находитесь в США или Канаде, он должен состояться 17 ноября и один 13 декабря.
Если вам нравится мой ответ, пожалуйста, проголосуйте за него и не стесняйтесь отмечать его как принятый ответ. Отчасти атмосферный эффект, о котором я упоминал, является синдромом Кесслера, как указывали другие, но мой ответ должен был быть более подходящим и менее научным в объяснении. Кроме того, не каждый кусок космического камня будет уничтожен этим. Только те, которые врезаются друг в друга с достаточной силой. Вы, вероятно, можете предположить, что большинство метеоров по-прежнему будут метеорами, даже если вам нужно сфальсифицировать некоторые детали для вашей работы. Художественные свободы и прочее.
@BladeWraith Поле обломков должно быть там достаточно долго, чтобы люди привыкли к нему. Объект на орбите вернется в точку на орбите, где на него действовала последняя сила. Это означает, что если какой-либо фрагмент замедляется атмосферой настолько, чтобы выйти на орбиту, орбита будет снова и снова уходить в атмосферу, поэтому он будет недолгим. Орбитальная механика может раздражать.
@SoraTamashii ах, извините, я думаю, что я неясен в своем вопросе. Настоящие метеоритные дожди намного меньше по объему, чем то, что я ищу, и я не могу представить, чтобы солнце расплавило достаточное количество унобтаниевой кометы, чтобы создать необходимое количество, поэтому мне было интересно, существует ли естественный аналог! Но я думаю, что «художественная свобода» будет лучшим ответом :p
Я имею в виду, что вы можете выбрать громкость для него. Унобтаниум, скорее всего, не сгорит, как остальная часть метеора, поэтому все, что вам нужно, это сжечь его, а затем рухнуть отложения, вероятно, в достаточно малых количествах, чтобы не нанести серьезного ущерба. Просто убедитесь, что сами метеоры не слишком велики по отдельности, иначе они не сгорят достаточно к моменту падения. Стоит также отметить, что их сжигает не солнце. Это трение, вызванное тем, что эти метеоры, движущиеся со скоростью тысячи миль в час, врезаются в воздух, который нагревается, заставляя метеор сгорать.
ха-ха, я думаю, что мы говорим мимо друг друга, извините за это

Столкновение двух планетезималей вблизи Земли

Пусть пара этих маленьких странностей встретится в перпендикулярном столкновении (для лучшего разброса осколков), достаточно близко к Земле - таким образом, чтобы скорость большинства оставшихся была ниже 11 км/с.

Их точная масса и диаметр зависит от вас, хотя имейте в виду, что вам понадобится довольно большое количество материала, чтобы засорить орбиты Земли в той степени, которую вы описали.

Вот кое-что, чтобы накормить ваше воображение.

Размер астероида.
И кто бы мог знать, что одно из этих тел содержало неслыханные прежде элементы в рудах и богатых месторождениях. Некоторые обломки остались на орбите, другие обрушились на Землю. Даже по сей день, несмотря на то, что наша планета покрыта слоем обломков — песчинок размером с дом и выше, некоторые смельчаки отваживаются отправиться туда, чтобы разбогатеть на неиспользованных ресурсах.

В конце концов облако должно сгладиться и образовать своего рода кольцевую систему, но это должно быть заметно в течение десятков тысяч лет, а не пары столетий.

Будет ли он распространяться более или менее равномерно в течение столетия или двух? Я не уверен на сто процентов, но это определенно сделало бы космические путешествия куда более опасным делом.

Спутники, кроме геостационарных и других, — полный пиздец. У вас также будет первоначальный довольно интенсивный дождь из кусков астероидов, который я вижу как единственный правдоподобный способ ввести этот новый металл на Землю. С годами удары сверху будут все реже и реже. Достаточно безопасно, чтобы люди покидали свои бункеры.

Наконец, если бы ваш новый элемент был упакован в единую сферу из чистого унобтаниума, он имел бы диаметр около

д "=" 2 В ( 4 3 π ) 3 "=" 267,3 м

Это довольно значительное, но, конечно, не неслыханное ударное тело. Считается, что астероид или комета Чиксулуб имеет диаметр от 10 до 15 км, поэтому ваш астероид — даже с добавлением некоторого количества горных пород — вызовет воздействие, намного ниже уровня вымирания. Вы также можете разделить эти ресурсы между несколькими меньшими телами, попадающими на планету в разных местах. Вот еще одна полезная страница, которая поможет вам рассчитать некоторые эффекты различных воздействий.

Не забудьте зонтик из углеродного волокна, сегодня возможны небольшие осадки.

Знаете ли вы хороший способ оценить количество материала, которое будет арендовано после такого столкновения? Или объяснить почти все это попаданием в безобидные районы? (Я предполагаю, что если будет ~ 10 ^ 13 кг материальных арендаторов, земля начнет поджариваться)
Количество упавшего материала может сильно отличаться из-за углов их падения (если оба они направлены прямо на Землю, мы имеем стирающий жизнь разброс в планетарном масштабе), а также из-за их скорости и угла столкновения, которые будут формировать орбиты кусков внутри. новое облако. Существует такое большое количество возможностей, что вы можете выбрать одну, подходящую для вашего сюжета, и использовать ее. Огромное количество камня и металла может остаться на орбите. Что вам нужно, так это 10 000 000 м ^ 3 на Земле. Если плотность, скажем, 4 г/см ^ 3, вам понадобится всего 4 * 10 ^ 7 кг. С добавлением камня, может быть, 1-2 * 10 ^ 8? Все равно ничего страшного.
Также об объяснении попадания в незаселенные районы: поверхность Земли на 71% состоит из воды. Что бы ни упало, уже есть большая вероятность не задеть ничего важного. Однако не уверен, что ныряние с аквалангом за драгоценными камнями входило в ваши планы.
Мне нравится этот ответ, очень маловероятный сценарий, но теоретически он должен быть правдоподобным, а вымышленная обстановка обычно может сойти с рук с одной очень маловероятной вещью.

Синдром Кесслера является ответом.

Если вы смотрели фильм «Гравитация» , то видели, что такое синдром Кесслера: полное или почти полное разрушение всего на орбите из-за каскадного цепного эффекта разрушения.

По сути: два объекта на орбите сталкиваются, что приводит к их разрушению и созданию облака обломков, которые разлетаются вокруг. Обломки ударяются о другие объекты на орбите, уничтожая их, создавая еще больше обломков, которые поражают другие объекты на орбите, уничтожая их и так далее. Промывайте и повторяйте до тех пор, пока на орбите не останется ничего, кроме мусора разного размера, массы и скорости, что делает космический полет довольно рискованным предприятием.

В основном это: https://youtu.be/prlIhY3e04k?t=40

Гигантский метеор

Вы можете позаимствовать у Армагеддона (да, у того фильма Майкла Бэя). По сути, большой страшный метеор, который нанесет катастрофический ущерб, замечен на пути столкновения с Землей. Земные власти прибегают к любому числу из нескольких возможных решений этой угрозы: отправка команды для установки взрывчатки на метеоре точно так же, как в фильме, или, возможно, раскрытие прототипа технологии, такой как действительно большой функционирующий рельсотрон. В любом случае проблема решается, но не полностью. Метеор взрывается ближе к Земле, чем это необходимо для полной «безопасности», и, таким образом, серия относительно небольших осколков сталкивается с Землей и причиняет минимальный ущерб, в то время как большая часть образующихся обломков не сталкивается с Землей, а попадает в ее атмосферу. гравитационная скважина. Ваш метеор можно использовать и для объяснения унобтаниума.

Посев

Некоторые чиновники/технократы слишком усердствуют с идеей засева облаков и делают еще один шаг вперед, пытаясь создать поле частиц на орбите. Мотивами для этого могут быть попытка изменить климат (независимо от того, по взаимному согласию это или нет), замедлить последствия глобального потепления или акт войны против определенных стран. Чтобы внести некоторое разнообразие в ваше поле обломков, вы могли бы случайно нарочно разрушить некоторые искусственные спутники введенными новыми частицами. Унобтаниум на орбите можно было бы объяснить как неизвестную до сих пор реакцию между некоторыми элементами в условиях микрогравитации, но здесь я просто хватаюсь за соломинку.

Проблема с этой идеей в том, что у метеора все равно будет скорость убегания. Либо он попадает в атмосферу, либо летит дальше...
@TimB Взрыв всего метеора на мелкие куски должен изменить его скорость и траекторию.
Закон сохранения импульса говорит, что нет... куски продолжат двигаться по своей первоначальной траектории. Если вы каким-то образом разделите метеор пополам и заставите одну половину взлететь с гораздо большей скоростью, а другую резко замедлить, это может сработать. Хотя довольно сложно объяснить.
nullpointer, скажи это стреле, выпущенной из лука.
@TimB Да, это довольно сложно, если требуется, чтобы поле обломков находилось на стабильно низкой орбите. Согласно Physics SE ( physics.stackexchange.com/questions/134819/… ) обломки в Лагранже L1 или L2 могут быть организованы. В качестве альтернативы, разделение метеора и замедление одной половины может быть возможно, если используется что-то вроде рельсотрона, но я здесь просто размышляю.
"серия относительно небольших осколков ударяется о Землю и наносит минимальный ущерб" Да, я не думаю, что это так работает. Что такое "минимальный урон" при сравнении винтовки с дробовиком?

Необтаниевый метеорит сталкивается с Луной, и его осколки падают на Землю.

Чуть больше подробностей не помешало бы. В частности, как осколки могут столкнуться с Землей , не вызвав катастрофы?
Я не думаю, что была бы какая-либо альтернатива, если бы инопланетяне не сбили его... он должен ударить по Земле либо более мелкими кусочками, либо одним куском. Я думаю, что какая-то катастрофа будет неизбежной. Или он может рухнуть в океан осколками. Я имею в виду, что Тунгусский взрыв был довольно сильным, но никаких реальных последствий не было. Может быть, все дело в периодических метеоритных дождях.

Значит, анобтаниум — это источник топлива? Это должно ответить на ваш вопрос.
Я ожидаю, что не позднее, чем через 45 секунд после обнаружения, какая-нибудь очень крупная западная держава начнет войну против террористов в стране, в которой был найден Унобтаниум. И это правильно, потому что не передать им все свои источники энергии - недопустимое оскорбление. . Или что-то.
Вы упомянули, что космические полеты стали обычным явлением, так что вы можете ожидать, что какая-то часть этой войны будет происходить на НОО. В конце концов, LEO — это отличное место, если вы хотите увидеть своего противника или если вы хотите уронить на него что-нибудь.
Итак, теперь у вас есть интересующие вас вещи в LEO, и у вас есть причина удалить те же самые вещи, что приведет к мусору и, в конечном итоге, к синдрому Кеплера.

Ну, я имею в виду, что межконтинентальные баллистические ракеты уже достаточно хорошо справляются со своей задачей, нанося удары по любому месту на планете, и спутники уже все видят.

Самовоспроизводящиеся наниты сошли с ума.

Поскольку наиболее серьезной проблемой, связанной с самовоспроизводящимися нанотехнологиями, является ограничение свободы, первоначальные эксперименты с такой технологией проводятся на орбите (например, на захваченном астероиде), где материя — наниты могут трансформироваться — ограничена, что препятствует их захвату. всю планету на случай, если что-то пойдет не так (что на самом деле и происходит).

Наниты могут быть сделаны из унобтаниума, а целью экспериментов по самовоспроизведению может быть превращение астероида в чистый унобтаниум, отсюда и его большое количество в поле обломков.