Может ли пыль находиться на орбите вокруг космического корабля, который вращается вокруг Земли или Луны?

Отправной точкой для проверки орбитальной устойчивости является Сфера влияния для краткосрочной устойчивости (точнее, для выбора подходящей системы отсчета в приближении залатанной коники) и сфера Хилла для более долговременной устойчивости (спутники).

$$r_{SOI} \approx a\left(\frac{m_{satellite}}{m_{parent}}\right)^{2/5}$$

В качестве эталонного космического корабля я выберу громоздкий в 60 метрических тонн, потому что это удобно.$10^{22}$раз легче Земли.

• ЛЕО:$r_{SOI} \approx 7cm$
• ГЕО:$r_{SOI} \approx 40cm$
• На расстоянии Луны:$r_{SOI} \approx 4m$
• 500 км над Луной:$r_{SOI} \approx 3cm$

Поскольку SOI будет в основном находиться внутри космического корабля, следует быть уверенным, что любая орбитальная пыль будет иметь очень некеплеровские и нестабильные орбиты, даже до того, как принять во внимание неправильную форму большинства космических кораблей.

---

Радиационное давление имеет большое значение для пыли. В качестве относительно крупной частицы возьмем блок алюминия кубического миллиметра.$2.7 \cdot 10^{-6}kg$, каждое лицо$10^{-6}m^2$. Давление солнечного излучения равно$9\cdot 10^{-6} N/m²$для отражающей поверхности, скажем, за пять часов она ускорилась примерно до 5 см/с (сопоставимо с тем, что гравитация космического корабля делала за тот же промежуток времени, поворачивая вектор скорости орбитальной пыли вокруг). Это изменение положения порядка десятков метров за одно и то же время, что делает его недоступным для тяги космического корабля.

---

Склонен к выводу, что "нет", из-за радиационного давления (даже одного этого) и слабого влияния КА пыль не может облететь КА вокруг Луны или Земли, даже всего на пару витков (радиационное давление сдувает частицу с той же силой, что и космический корабль, так что же может вернуть ее, чтобы завершить орбиту?). Могут быть некоторые исключения, когда на очень высокой орбите пыль находится в вечной тени.