Непрозрачный солнечный щит на геосинхронной орбите: правдоподобие + проблемы поддержания орбиты

Не вдаваясь в правдоподобие сценария, объекты на орбите будут стремиться оставаться на орбите, если на них не воздействует внешняя сила. Как только вы покинете атмосферу Земли, вы сможете эффективно оставаться на орбите в течение геологических веков (обратите внимание, атмосфера на самом деле выходит за пределы отметки в 100 км, МКС нужно время от времени разгонять, потому что сопротивление воздуха является проблемой даже на ее орбите). ).

Большой тонкий объект, такой как вы описываете, по сути, был бы солнечным парусом. Он может быть изготовлен из множества различных материалов, включая металл (в слоях, измеряемых молекулами), углеродное волокно, нанотрубки и т. д. Он может быть чрезвычайно легким для своего размера, и давление солнечного света на самом деле станет для него заметной силой.

На той части орбиты, где он блокирует солнце, он будет испытывать результирующее давление на сторону, обращенную к солнцу по направлению к Земле, постепенно толкая парус на более низкую орбиту. На противоположной стороне орбиты он будет получать солнечное давление на противоположную сторону конструкции, эффективно отталкивая его от Земли.

Это постепенно сдвинет его с места по мере асимметричного изменения орбиты (отталкивание от Земли прекратится, как только парус окажется в тени Земли). У меня нет убийств, чтобы рассчитать, сколько времени потребуется, чтобы объект был вытолкнут с любой полезной орбиты, но со временем его влияние на климат Земли станет неустойчивым и менее предсказуемым.

Чтобы хотя бы частично противостоять этому, парус можно построить с рядом меньших парусов по краю. Эти паруса могут управляться независимо и использоваться для управления орбитой основного паруса, возможно, поворачиваясь краем к солнцу на освещенной стороне земли и разворачиваясь для увеличения площади паруса, когда парусу нужно оттолкнуться от Земли. . Это помогло бы удерживать парус на месте намного дольше, хотя все равно потребовалось бы, чтобы кто-то придумал ракету, чтобы при необходимости сделать большую коррекцию курса.

Просто поместите эти устаревшие компакт-диски с высокой отражающей способностью на орбиту на расстоянии 6 дюймов друг от друга, привяжите их к рыболовным сетям и натяните на какую-нибудь раму. Каждая сетка может быть натянута на собственную раму, а расстояние между сетками можно увеличивать и уменьшать для контроля температуры 😜

Предположим, что щит непрозрачен и достаточно велик, чтобы отбрасывать ежедневное затмение на поверхность Земли. Это правдоподобно?

Полностью.

Если да, то какая тяга потребуется солнцезащитному козырьку, чтобы сохранить свое положение?

Это зависит от его массы и от того, какую площадь он подвергает воздействию солнечного ветра.

Можно ли обеспечить эту тягу, используя только солнечную энергию и электрическую тягу, чтобы щит мог оставаться на орбите без постоянных поставок химического топлива?

Насколько нам известно сегодня, вероятно, нет. Возможно, мы могли бы толкнуть его лазерами, но в процессе он был бы уничтожен.

РЧ-резонаторные двигатели, возможно, могли бы обходиться без топлива, но пока они относятся к области научной фантастики.

Не зная многого о потенциальном прогрессе материаловедения в следующем столетии, я предполагаю, что даже если бы щит был очень тонким, его масса сделала бы его строительство практичным только для цивилизации с функциональными космическими лифтами. Но, возможно, астроидная добыча также могла бы обеспечить необходимые материалы без затрат на запуск.

Кто считает для этого астероиды, тот не учитывает дельта-v отсюда до пояса и обратно. Земля для геосинхронизации находится в районе 18 км/с. Земля до пояса и обратно в два раза больше. Обратите внимание, что вы вернете больше массы, чем у вас было бы при достижении пояса, поэтому, если вы не можете превращать астероиды в топливо на лету, у вас будет серьезное ограничение.