Космический мусор представляет собой реальную угрозу для работающих спутников на орбите Земли. Теоретически возможно ли заставить этот космический мусор вырваться из-под земного притяжения (предоставив ему некоторую кинетическую энергию для преодоления земного притяжения), заставить его двигаться к Солнцу и позволить ему гореть в интенсивной тепловой среде солнечной короносферы? Космический мусор может вращаться вокруг Земли на любой высоте.
Есть ли какие-либо практические проблемы при этом?
Можно удалить любой космический мусор и вывести его на солнечную орбиту.
Хотя это крайне непрактично. ∆V (Delta-Vee = общее изменение вектора)
Для достижения космической скорости требуется (очень грубо) примерно в 3 раза больше энергии, чем для достижения НОО. Плюс надо захватывать, а это съедает ∆V. Кроме того, запуски сами по себе дороги и генерируют микромусор на орбите.
Более того, нет особых причин посылать его к Солнцу; при том же ∆V можно было бы вернуть мусор на Землю для повторного использования. Или, в конечном итоге, потенциально доставить его на орбитальный завод для повторного использования на орбите.
В любом случае, большие вещи не вызывают особого беспокойства. Его легко отследить, его орбиты известны и предсказаны на несколько месяцев вперед. (Обратите внимание, что НОО по-прежнему испытывает атмосферное сопротивление, хотя и минимальное, и что такие орбиты нельзя точно предсказать в течение нескольких лет из-за различий в сопротивлении. Это одна из причин, по которой Скайлэб упал раньше, чем предполагалось изначально.) Мелкие вещи - это проблема. Орбитальное отслеживание может отслеживать объекты размером в несколько сантиметров; большая часть повреждений космических кораблей на орбите была вызвана обломками, размер которых оценивается в несколько миллиметров.
Теоретически вполне возможно сбрасывать вещи на солнце, имея достаточно энергии. Сколько энергии это потребует? Ну, я не видел таблицы, показывающей, сколько дельты V требуется для полета к Солнцу, но есть удобная таблица для Меркурия, которая, как мы можем с уверенностью предположить, меньше, чем потребовалось бы, чтобы добраться до Солнца. Солнце. Требования Delta V для прямого полета к Меркурию с Земли составляют 48 км/с. Это включает в себя посадку и возвращение на Землю, но даже это добавит коэффициент примерно в 2 раза. Учитывая около 10 км/с на орбите, это огромная ракета, чтобы добраться до Меркурия. Реальные миссии избавляют от этого, выполняя облеты, но они требуют активных корректировок курса в течение некоторого времени, чтобы все было правильно. Это огромное количество, намного больше, чем может быть у любого корабля!
Итак, какие есть альтернативы? Есть в основном 2 основные цели удаления космического мусора, в зависимости от того, где находится предмет. Первый — заставить его врезаться в Землю (или другой подходящий объект). Во-вторых, вывести его за пределы пригодной для использования орбиты.
Хорошо, так как же это достигается? Первое можно сделать, просто замедлив объект до точки, где он слегка касается атмосферы Земли в минимальной точке. При наличии достаточного количества времени объект снова войдет в Землю. Предполагая, что он не такой большой, это не должно представлять никакой опасности.
Вторая возможность — вывести его на бесполезную орбиту. GEO потребуется значительное количество топлива, чтобы вернуться на Землю. Вместо этого они немного поднимают орбиту, чтобы она никогда не пересекалась с орбитой GEO, по крайней мере, в течение очень долгого времени. Это в основном исключает возможность ударов.
Есть небольшая проблема.
Множество космического мусора, который мы создали, действительно крошечные, как пыль или другие мелкие частицы, но они также путешествуют и имеют колоссальные скорости.
Таким образом, вам нужно будет либо добраться до него, что требует топлива и энергии, а затем направить его к другому вращающемуся телу или даже к солнцу.
Или у вас может быть сеть или поверхность, чтобы либо захватывать, либо отбрасывать мусор к месту назначения, что должно быть довольно прочным, потому что некоторый космический мусор может двигаться со скоростью 20 000 миль в час и быстрее.
Страны придумывают решения проблемы космического мусора, однако это будет ужасно дорого, пока мы не создадим «космический лифт».
Точка, в которой сила гравитации Солнца и Земли уравновешивается, равна L1, что примерно в миллионе миль от Земли. (92 миллиона миль от Солнца).
Таким образом, чтобы доставить космический мусор к Солнцу, вам потребуется достаточно энергии, чтобы вывести его с земной орбиты с достаточным импульсом, чтобы преодолеть L1. Для космических кораблей они используют гравитацию с Земли и Луны.
Для космического мусора, движущегося по орбите вокруг Земли, гораздо выгоднее просто замедлить его так, чтобы он упал на Землю... даже если попытаться направить его так, чтобы он сгорел в атмосфере или упал в безопасном месте, где быть проще, чем добраться до солнца.
Вы можете выйти на солнечную орбиту, выведя космический корабль на траекторию побега с Земли. Например, с геоорбиты потребуется всего на 30% больше разницы в скорости, чем для схода с орбиты.
Это просто намного дороже, но может быть намного более рентабельным, например, с использованием солнечных парусов и двигателей с малой тягой.
Теоретически да. Практически, я думаю, это будет зависеть от орбиты объекта.
Некоторые спутники сходят с орбиты по истечении срока их полезного использования, в результате чего они опускаются в атмосферу и сгорают. Я считаю, что некоторые спутники на самом деле уходят с околоземной орбиты в конце срока службы, по-видимому, потому, что они находятся на относительно высокой орбите, и дельта-V, чтобы покинуть Землю, меньше, чем дельта-V, чтобы их сбить.
Космический мусор на низкой орбите в конечном итоге сойдет с орбиты сам по себе, просто из-за кумулятивного эффекта атмосферного сопротивления. Это всего лишь вопрос времени.
Джон Рисельвато
ТильдалВолна