Может ли сближающийся с Землей астероид сбить спутник с земной орбиты?

Учитывая, что спутник находится на геостационарной орбите или на орбите кладбища, какие характеристики проходящего околоземного объекта потребуются, чтобы вывести указанный спутник из-под влияния Земли на орбиту с большим эксцентриситетом, обращенную к Солнцу или центрированную вокруг него? Или требуемая масса будет настолько велика, что она сама будет разрушена Луной или потребуется, чтобы столкнуться с Землей?

Для более жесткой интерпретации «возмущения» столкновение с объектом, превышающим размер спутника, в силу сохранения импульса приведет к тому, что по крайней мере некоторые фрагменты будут двигаться со скоростью выше космической.

Ответы (1)

Я думаю, что максимальное изменение скорости от пролета помогло бы определить это количественно.

Δ в ≤ г М р п

То есть при идеальной относительной скорости и угле изменение скорости от такого пролетного возмущения ограничено массой ( М ) астероида и расстояние при ближайшем столкновении ( р п ), что в лучшем случае едва пропустит столкновение.

Итак, какое изменение скорости требуется от GEO, чтобы уйти с околоземной орбиты? В качестве нижней границы, подталкивая апоцентр до орбитального радиуса Луны, последовательные облеты Луны рано или поздно смогут вывести спутник из системы. Это поднятие апоцентра стоит Δ в "=" 1053 м / с , не намного ниже, чем прямой побег при Δ в "=" 1270 м / с

Итак, около километра в секунду изменения скорости.

На это не способен ни один околоземный астероид. Возьмем, к примеру, Цереру (не NEO), величайший из всех астероидов:

г М с е р е с р с е р е с "=" 365 м / с

Мы можем переписать неравенство в терминах плотности, чтобы получить представление о том, насколько большим должен быть астероид:

Δ в ≤ 4 π г р р 2 3

Для астероида М-типа с высокой плотностью 5,3 г/см³ требуемый радиус должен составлять около 870 км. Такой объект определенно достаточно велик, чтобы вызвать эффектное столкновение, если он столкнется с Луной на своем пути через систему, а на геостационарном расстоянии приливные эффекты были бы значительными, но мы могли бы обойтись лишь некоторыми землетрясениями, цунами и некоторыми не- катастрофические изменения орбиты Луны.

Итак, повторим (чтобы убедиться, что я понимаю): в Солнечной системе нет известного астероида, который мог бы генерировать достаточно дельта-v, чтобы вытолкнуть искусственный спутник с земной орбиты. Потребовалось бы что-то очень плотное (и, следовательно, маленькое), чтобы сделать то, что я описываю, и даже это создало бы проблемы как для Луны, так и для Земли.
@McKenning Да, это четкое и точное резюме. (Даже, скажем, плотность осмия должна быть больше 400 км в радиусе)
Интересно, какой должна быть минимальная масса черной дыры, чтобы отклонить спутник, не повредив его? Я думаю, что это будет существенно зависеть от размера, формы и долговечности спутника.
@CharlesStaats Черная дыра плохая ! Черная дыра, достаточно маленькая, чтобы возмутить спутник, но не нарушит гравитационную орбиту Земли, была бы настолько мала, что быстро испарялась бы из-за излучения Хокинга. Это был бы источник излучения с такой большой энергией, что он поджарил бы спутник (и Землю!) до хрустящей корочки.
@PcMan Я попытался ввести соответствующие значения массы в формулу излучения Хокинга и получил> 10 ^ 40 лет времени испарения. Не уверен, что это "быстро".
@CharlesStaats SevenEves для сценария с черной дырой
@SE-stopfireingthegoodguys 10^40 лет? значит масса 2*10^21 кг. Вы действительно думаете, что гравитационное воздействие с массой в две массы Цереры, проходящее в пределах 28000 км от Земли, не будет заметно нарушать орбиту Земли???
@PcMan Я больше говорил об испарении. В конце концов, с точки зрения орбитальной механики масса — это всего лишь масса.
Может ли сближающийся с Землей астероид сбить спутник с земной орбиты?
СпросиСетьПолитика конфиденциальности1y, 0v