Должны ли искусственные спутники иметь интеллектуальную перевернутую «ловушку для коров»?

...отрегулируйте угол улавливателя коров, чтобы он отклонялся к земле

Ловитель можно было бы соединить таким образом, чтобы он постепенно амортизировал удар непрерывными пружинами.

Проблема в том, что невозможно отклонить обломки. Вещи на орбите движутся со скоростью 10 км/с (20 000 миль в час!), и когда они сталкиваются, удар настолько силен, что практически испаряется. Это известно как гиперскорость . Любой мусор, попавший в ловушку для коров, просто пробьет дыру.

В настоящее время космический корабль защищен от мусора с помощью щитов Уиппла . Принцип действия заключается в том, что снаружи космического корабля находится относительно тонкий алюминиевый лист, отделенный от основной стенки зазором. Когда кусок мусора ударяется о внешний щит, он и часть тонкого листа испаряются и продолжают двигаться к основной стене. Однако в этом процессе они распространяются, поэтому давление удара на основную стену уменьшается, и (надеюсь) они не проникают в основную стену.

... их путь постоянно меняется на более низкую высоту. Это наводит меня на мысль, что первый контакт с обломками, скорее всего, будет на этом нижнем краю.

Орбиты спутников распадаются до слабого атмосферного сопротивления; однако скорость изменения высоты незначительна по сравнению с орбитальной скоростью (10 км / с), поэтому в среднем обломки просто ударяются о переднюю и боковые стороны космического корабля. (Когда обломки сталкиваются с космическим кораблем, помните, что это две пересекающиеся орбитальные траектории)

binaryfunt объяснил проблему со скоростями и энергиями, но я прокомментирую одно из ваших предположений:

Насколько я понимаю, поскольку спутники постепенно поддаются гравитации, их траектория постоянно меняется на все более и более низкую высоту относительно Земли. Это наводит меня на мысль, что первый контакт с обломками спутника (например, МКС), скорее всего, будет на этом нижнем краю.

Все, что находится на орбите, уже «подпало под действие гравитации». Если космическую станцию ​​зафиксировать относительно земли, а затем отпустить, она действительно начнет падать на землю, но это не то, как все начинает двигаться по орбите. Когда что-то находится на орбите, гравитационное притяжение точно такое же, как и при падении, но разница в том, что у него есть некоторая начальная скорость, в результате чего он падает мимо Земли . Именно так, например, и держится на небе Луна: ее всегда одинаково тянет к Земле, но когда образовалась система небесных тел, она уже имела какую-то скорость.

Классически, что-то на орбите остается на орбите навсегда, если что-то резко не снизит его кинетическую энергию. Гравитация сама по себе не сближает вещи во времени. Это могло бы сделать столкновение, но это, вероятно, уже было бы разрушительным, атмосферное сопротивление, как уже упоминалось, более существенно, но все же небольшой фактор.

При этом у орбитальных аппаратов есть способ постепенно приближаться все ближе и ближе к источнику гравитации — точно так же, как ускоряющие заряды испускают электромагнитное излучение, так и массы на орбите испускают гравитационные волны и теряют часть своей энергии. Но гравитация — очень, очень слабое взаимодействие по сравнению с электромагнетизмом, и энергия, теряемая в этом процессе, ничтожна по человеческим меркам и не станет причиной крушения какого-либо спутника. :)