Вопрос об орбитальной механике и траекториях для проекта космической инфраструктуры/идеи адаптации к климату

Я работаю над альтернативным подходом к концепции использования солнечного щита для защиты земли от Солнца (чтобы помочь с адаптацией к изменению климата). Он будет использовать потоки лунного грунта из нескольких разных мест на Луне, чтобы накладывать эффекты затенения на конкретную целевую область в течение определенного периода времени.

Почва будет направлена ​​​​так, чтобы перехватить орбиту Луны, чтобы ее можно было вспомнить (предотвратив потерю материала). Каждая линия тени будет незаметна для кого-то на земле (блокирует <0,5% солнечного излучения), но перекрывающиеся линии в течение длительных периодов времени окажут заметное влияние на температуру поверхности земли.

Я знаю, что самые низкие скорости обеспечат наибольший эффект затенения, а увеличение скорости снарядов снижает эффективность. Я также знаю, что технология будет ограничением, основанным на затратах. Мой вопрос в том, ограничивает ли орбитальная механика период времени, в течение которого почва может быть спроецирована и все еще приземляться на Луну? Я предполагаю, что целевое окно составляет по крайней мере несколько дней, потому что цель приближается с той же скоростью, с которой стартовая платформа удаляется, но это не то предположение, на которое я хочу полагаться.введите описание изображения здесь

РАЗЪЯСНЕНИЕИспользование TEP с 6 исходными точками для почвы создаст 6 перехватывающих линий, создающих 6 длинных прямоугольных теней, блокирующих ~ 0,5%-1% света. Но тени будут перекрываться в области, создавая более сильную тень примерно на 3%-6% света. Если вы можете объединить огонь из 2 разных дней, чтобы удвоить эффект перекрытия, вы можете заблокировать ~ 6%-12% света (без учета потери эффективности). Если бы вы могли сделать это за 10 дней, вы бы не только повысили эффективность, но и значительно снизили бы затраты на первоначальное тестирование и окупаемость инвестиций. Таким образом, невероятные расстояния в космосе становятся активом, который действует как ступенька и множитель силы с убывающей отдачей. Цель этого вопроса состоит в том, чтобы определить, насколько теоретически возможно расширить этот диапазон умножения силы и насколько далеко это может быть.

Кроме того, изображение ни в коем случае не является точным. Думайте об этом как о действительно плохом рисунке на салфетке.

Одна из проблем заключается в том, что наклон лунной орбиты означает, что большую часть года пыль не затеняет землю, что свидетельствует об относительной редкости затмений. Возможно, удастся запустить на наклонную орбиту, которая снова пересекается с Луной, но моделирование это… интересное.
Какова мотивация для попытки восстановить материал? Если вы запускаете 20 000 тонн почвы каждую секунду в течение столетия, вы потеряете одну миллионную часть массы Луны.
Что касается GremlingWranger, я не в том состоянии, чтобы что-то моделировать. Я ищу группы для работы с этим. В частности, я не знаю, могут ли дуги существовать вне определенных выравниваний. Однако, даже если это так, все равно будут периоды времени, когда его можно будет использовать. Этот метод проецирования материи также можно использовать другими способами, например, чтобы помочь отклонить астероиды или помочь поддерживать питание небесных крючков за счет дешевого добавления энергии.
По мнению Рассела, этот проект предназначен как для проекта солнечной инфраструктуры, так и для адаптации к изменению климата. Грунт легче перелопачивать, чем шлифовать камень, и проще использовать этот процесс для перемещения грунта на фабрику, чем использовать этот процесс TEP и фабрику для добычи всего по отдельности. Таким образом, это делается один раз. Это также легче с политической точки зрения, поскольку на один предмет разногласий меньше.
Приведет ли это к массовому увеличению космического мусора в окололунном пространстве?
Органический мрамор — технически да, но в такой малой степени, что на самом деле нет. В частности, Луна вращается на расстоянии ~ 238 000 миль от Земли. Почвенные облака не подошли бы на половину этого расстояния, намного дальше от земли, чем другие искусственные объекты, поэтому прямых помех быть не должно. Это похоже на работу на проселочной дороге рядом с автострадой. Собирая почву на Луне, вы избегаете образования космического мусора. Однако, поскольку горная порода, путешествующая в космосе, неизбежно взаимодействует с облаками, некоторые обломки останутся. Это то, что нужно изучить, прежде чем продолжить.
@TAMcKay Как вы собираетесь организовать доставку возвращаемой почвы на место сбора?
@Russell, сбор почвы и выбранный метод проецирования материала сводятся в основном к наиболее доступному / эффективному методу проецирования материала. Поскольку я все еще нахожусь на очень ранних этапах планирования, у меня нет цифр, и рассмотрение вариантов, которые я придумал, заняло бы слишком много поста :(
Я не думаю, что вы хотите, чтобы они пересекались. Если бы каждый поток блокировал 0,5% солнечного излучения, было бы эффективнее распределить их, а не складывать друг в друга. Если бы они были сложены, 2-й заблокировал бы 0,5% от 99,5%, третий заблокировал бы 0,5% от 99,0% и т. д. для убывающей отдачи.
Спросите о Монике, вы правы в том, что есть убывающая отдача. И если бы цель состояла в том, чтобы понизить общую температуру земли, это было бы намного безопаснее. В то же время 98% или более общей площади, покрытой каждым облаком, не будут перекрываться. Только на короткое время облака наложились друг на друга, создав два инструмента: один — диффузный охлаждающий эффект, от которого выиграют все, и концентрированный эффект, который позволит нам смягчить некоторые из худших локальных последствий изменения климата. (Редактировать, забыл спросить про Монику, извините :(

Ответы (1)

Частичный ответ пока...

Для траекторий на вашем рисунке объекты будут пропускать Луну. Они проходят намного ближе к Земле, поэтому их орбитальное движение будет значительно быстрее, чем у Луны, поэтому они пройдут через точки перехвата за несколько дней до Луны и определенно пропустят ее.

Однако, если это эллиптические орбиты с той же большой полуосью, что и у Луны, то через полные 27 дней они вернутся к своей точке запуска в то же время, что и Луна, и, таким образом, переместятся на противоположную сторону. Луна.

Если вы хотите увеличить время, которое они тратят на затенение Земли, используйте эллиптические орбиты той же формы, но поместите Землю в другую фокусную точку (у эллипсов их два) и запустите к ее апогею, а не к перигею, как показано.

Вот, что я пока рисовал, я добавлю больше этого ответа, если вы дадите мне отзыв о том, что нужно, чтобы больше объяснить орбитальную механику.

Обе орбиты имеют одинаковые большие полуоси и периоды. Толстые линии показывают расстояние, которое проходит каждый из них за одно и то же время. Здесь нас учит второй закон Кеплера об орбитальном движении ( 1 , 2 ).

Python здесь: https://pastebin.com/UmUSTb7k (скрипт хрупкий, не общего назначения)

введите описание изображения здесь

Большое спасибо за информацию и ресурсы. Подводя итог моему пониманию затронутых вами тем, можно сказать, что проектор может работать в течение довольно долгого времени, и при этом тени сходятся над целевым местоположением, просто он может включать в себя довольно сложные расчеты. Это резко снизит первоначальную стоимость проекта и сделает тестирование гораздо более доступным предприятием, если проект зайдет так далеко. (Редактировать: я рассмотрю то, что вы мне дали, с другими, чтобы убедиться, что я понимаю это. Я очень ценю помощь, и если мое резюме было в основном правильным, тогда оно отвечает моему?)
@TAMcKay До сих пор я обращался только к трудностям с перехватом Луны после доли орбиты. Я еще не понимаю "перекрывающуюся" часть вашего вопроса. Я вижу шесть длинных красных дуг, но только одну желтую точку на Земле. Можно ли сделать это более ясным (отредактируйте, а затем сам пост вопроса, чтобы все его видели), что именно перекрывается, что и когда? Интересно, можно ли что-нибудь добавить к схеме? Спасибо!
Я добавил уточнение. Надеюсь, это поможет.
Вопрос об орбитальной механике и траекториях для проекта космической инфраструктуры/идеи адаптации к климату
СпросиСетьПолитика конфиденциальности1y, 0v