Комментарии 93
![image](https://habrastorage.org/getpro/habr/comment_images/2f1/b1d/367/2f1b1d367ea813f6e04b508a3a6d1f65.jpg)
Удар шарика вполне наглядно показывает, что тонкие листы он прошьет аккуратным пулевым отверстием, не заметив препятствия. Время взаимодействия будет очень малым.
Удар шарика вполне наглядно показывает, что тонкие листы он прошьет аккуратным пулевым отверстием, не заметив препятствия. Время взаимодействия будет очень малым.
А куда денется материал, который был выбит из этого тонкого листа? А что случится с самим шариком?
Я полагаю, в результате какая-то часть испарится (это хорошо), оставшееся — разлетится под разными углами в виде более мелких осколков. (это очень плохо)
время взаимодействия шара и тонкой пластины бесконечно мало и он не может увлечь за собой какие-то значительные фрагменты пластиныСкорость столкновения пластины с мусором может колебаться от почти нуля до 16 км/сек (может и больше), и угол столкновения не всегда будет перпендикулярным к плоскости пластины, поэтому время взаимодействия не всегда будет бесконечно мало.
![image](https://habrastorage.org/getpro/habr/comment_images/9fc/8f5/1b8/9fc8f51b8a3c330ef698cdb7e448732c.jpg)
При ударе образуется большое облако вторичных осколков.
Смотря что же вы понимаете под небольшими осколками. Те объекты, которые наблюдаются с земли — большие. Кроме того, они металлические, что очень важно.
Пластик спокойно ударится о стенку и та может даже не быть пробита, потому что давление для стенки возникает незначительным, но для пластика оно разрушительное и он просто станет текучим. Стальной кусок же наоборот пройдёт через стенку корпуса, испытав минимум повреждений, и полетит к следующей в виде той-же компактной частицы, а не облака осколков.
Это далеко не так. Физические свойства входят в уравнения независимо от скорости
Входят независимо от скорости, но при огромной кинетической энергии тела на скорости 8 км/с их влияние пренебрежимо мало, и пластиковая частица прошьет тонкий металлический корпус так же, как и стальная дробина.
В этой статье как раз говорится о том, какие давления образуются и по ним делают вывод о разрушении.
https://doi.org/10.1016/0734-743X(95)99862-L
Пластиковая частица может и не прошить, но стальная и алюминиевая спокойно пробьют на той-же скорости.
Соударения в космосе приводят к сильным повреждениям.
![image](https://habrastorage.org/getpro/habr/comment_images/9fc/8f5/1b8/9fc8f51b8a3c330ef698cdb7e448732c.jpg)
![image](https://habrastorage.org/getpro/habr/comment_images/7aa/b90/b35/7aab90b35d892d7b6a16e5c2be7fb0c9.jpg)
Чтобы эффект домино завершился требуется целая серия экранов. Такие установлены на МКС.
И такие экраны защищают именно от алюминиевых частиц, а не стальных.
А в действительности частицы мусора хоть и в вакууме, но не сферические. И попадают они не только в защитные конструкции. На спутниках так вообще нет защиты. Разнообразные схемы и скорости столкновения выливаются в большое разнообразие осколков при ударе.
почти ни чего не стоит в смысле массы— как это не стоит? Увеличиваем расстояние — увеличиваем радиус — увеличиваем массу.
Разговор про размер частицы вообще бессмысленный, ведь можно привести пример столкновения с болванкой алюминия в 1 кг, от которой тоже не защитит. Но есть данные по распределению мусора: по размерам, орбитам, составу. По ним рассчитывают вероятность пробития. Так вот из-за новых кусков мусора вероятность пробития имеющихся экранов растёт.
Какой такой порядковый номер элемента? Может у вас есть секретеная методика по получению физических свойств вещества, зная лишь его химический состав? Тогда вперёд за Нобелевской.
А в уравнениях состояния и прочих уравнениях, таких как баллистический предел, фигурируют вполне себе реальные величины.
https://amostech.com/TechnicalPapers/2017/Poster/Adams.pdf
![image](https://d3i71xaburhd42.cloudfront.net/0854c9cc4f8a23c3653bdb600de530480eb5a899/9-Figure11-1.png)
![image](https://d3i71xaburhd42.cloudfront.net/0854c9cc4f8a23c3653bdb600de530480eb5a899/5-Figure3-1.png)
Многие объекты не смогут взорваться. Об этом я говорю — осколок попав в ступень или спутник распыляется облаком, которое вылетев наружу, рассеивается в пространстве. Своего рода дым в вакууме из частичек столкнувшихся материалов. На представленных фото рассеяние видно (если линейка на фото в дециметрах, то пятно уже на расстоянии 30 см не смогло пробить вторую пластину).
Настолько большая хрень не сумеет сгореть в атмосфере, придется её сводить в управляемом режиме как минимум, а такой объект вместе с мусором будет очень тяжел — плотность геля около плотности воды, т.е. на орбиту надо вывести 1000000000 кг геля ака миллион тонн, а потом спустя сколько-то его свести так, чтобы не шмякнуло кого-нибудь на планете. Вариант вывести какую-нибудь сетчатую структуру сопоставимых масштабов, но весить она будет не сильно меньше (больше тысячи тонн уж точно). А эффект от такого трала имхо будет мизерным. Размахнуть на 1000х1000х1м может оказаться неэффективно с точки зрения торможения объектов, пролетающих насквозь, правда, притормозившие куски легче будут выпадать в атмосферу, если затормозятся хотя бы до скорости, на которой перигей будет ниже LEO. Но столкновение с таким тралом может порождать ещё обломки — рекурсия.
Замёрзнет же
ru.wikipedia.org/wiki/%D0%A1%D1%83%D0%B1%D0%BB%D0%B8%D0%BC%D0%B0%D1%86%D0%B8%D1%8F_(%D1%84%D0%B8%D0%B7%D0%B8%D0%BA%D0%B0)
Состав, соответсвенно, не будет держаться. Хотя если он будет отражать ВСЕ, тогда не факт. На сублимацию требуется тепло. Но таких пленок вроде нету.
И маневрировать этим тяжелым айсбергом будет трудно, нам же не одну орбиту расчистить нужно.
Придется подождать или постройку космического лифта, или изобретение дешевого топлива.
Но с их появлением отпадет надобность в огромной ловушке, мелкие камикадзе с липучкой на лбу начнут свободно рассекать по пространству, вылавливая известные осколки.
на орбиту вывести объект объемом 100х100х100мПредположим, что вывели в космос и запустили на орбиту баллон с пеногенератором, который в вакууме породит застывшее облако указанного Вами размера. Можно нафантазировать даже больше, километр в радиусе. При этом затвердевший состав будет достаточно крепким, чтобы если и не уничтожить, то затормозить объект — пусть прошьет насквозь, но сразу после этого пойдет по спирали к атмосфере на сгорание. Возможно, мы сможем сделать такой состав, который будет постепенно испаряться, так что можно будет игнорировать образовывающиеся при столкновениях брызги или обрывки самого облака, авось не будет оно порождать новый мусор.
И вот это облако болтается на одной орбите, собирая всех, кто осмелится пересечь курс, заодно радуя романтиков на закатах и рассветах и раздражая астрономов. Теперь вспомните размеры Земли, добавьте разброс высот от 200 до 20000 км, взгляните на картику с мусором в статье и попробуйте подсчитать эффективность проекта, много ли он мусора соберет?
А это ещё и спутник обратно надо тащить, зачастую старый, весом в десяток тонн. И даже в одной плоскости в одном направлении с круговой орбиты в 2000 км до перигея на 100 км — это эдак 4 км/с в одну сторону.
Геостационарную орбиту ещё можно вычистить, там они все в одной плоскости и направлении и с одной малой скоростью вращаются, запаса характеристической скорости пару километров в секунду хватит, чтобы десяток мёртвых аппаратов на орбиту захоронения оттащить, но более низкие и разнообразные орбиты небольшим количеством утилизаторов уже никак. По крайней мере пока не будет ионных двигателей в десяток раз более экономичных и долговечных. Запас delta-V в 100 км/с — это уже хоть что-то для такой задачи.
И ничего ценного в спутниках нет, ни в конструкции, ни в материалах, какая-нибудь платина для катализатора из месторождения на Земле будет дешевле, чем с отбиты.
Вот и профессия будущего: сборщик космического мусора :)
youtu.be/gld_NAgBgwE?t=65
Сюжет аниме Planetes.
http://stuffin.space/
Все будет плохоЭто анонс на 2021 год, я правильно понимаю?
Взять за основу аварийного устройства схода с орбиты спутник «Эхо-1», т.е. Надувать баллон диаметром более 30м, остатками газа в баках. «Эхо-1» (30,5м) сошел с орбиты в 1519-1687км за 8 лет. «Эхо-2» (41м) сошел с орбиты в 1030-1315км за пять с половиной лет. «Pageos» (31м) сошел с орбиты в 4207-4271км за 9 лет. По крайней мере разгонные блоки так можно с орбиты сводить, по крайней мере в обозримом будущем. Так что большие баллоны спасут чистоту околоземного пространства.
654 x 3969 км
Это такое название орбиты по высотам перигей / апогей?
правда кольца повлекут катастрофические для человека изменения климата, ну да ладно
Во-первых, любая орбита проходит дважды через экватор. Во-вторых запускать межпланетные миссии с полярной орбиты крайне неэффективно.
Тут просто ключевой момент в том, что даже при столкновении на почти встречных курсах (которое очень маловероятно, потому что я уверен, очень небольшая часть мусора летает против вращения земли) на орбиты с большим возвышением будут отскакивать только исчезающе малая часть сколков. Потому что закон сохранения импульса. То есть в приполярных областях будет, в основном, только тот мусор, который останется от полярных же спутников, а их мало.
Ну а межпланется это вообще только если сразу после старта спутник какой-нибудь ядерный буксир подбирает и ускоряет дальше. Иначе никакого топлива не напасёшься.
Интересно, а проекты космических «мусорщиков» берут во внимание тот факт, что если с таким аппаратом что-то пойдёт не так, они только усугубят проблему?
Лазер это неплохая идея, только вот не уверен, что можно добиться такой точности-мало того, что нужно идеально определить местоположение цели, так еще и правильно в нее попасть. Иначе можно либо неправильно изменить траекторию, либо вообще уничтожить цель и добавить лишнего мусора.
В каких условиях и по какой причине кусок металла снизит скорость и начнет снижаться?
Вообще, действительно может снизить скорость и начать снижаться. Но не непосредственно из-за действия лазера, а из-за того, что в месте нагрева лазером будут выделяться газы, создающие хоть и незначительную, но реактивную тягу.
в месте нагрева лазером будут выделяться газы, создающие хоть и незначительную, но реактивную тягуТо есть светить нужно исключительно «в лоб», навстречу куску мусора, двигающемуся по своей орбите, надеясь на то, что:
— произвольно вращающийся осколок не успеет прогреться в луче лазера, поэтому металл осколка будет источать какие-то газы преимущественно с передней стороны,
— и эти газы из металла не разбегутся сразу по вакууму, это будет не испарение, а взрывообразное расширение, так что часть газов двинется в сторону осколка, с которого газ стартует, чтобы оказать тормозящее действие,
— и импульс (произведение массы на скорость) этой части газов из металла существенно повлияет на скорость осколка…
Я правильно понял Вашу мысль, ничего не упустил?
P.S. IMHO, если уж мечтать про лазеры, то лучше уж мечтать про такой, который будет испарять металлические крошки. Энергозатраты огромные, но это будет более реальный вариант решения проблемы «слишком дорого гоняться за каждым осколком».
Не совсем "в лоб", достаточно с передней полусферы относительно цели. Далее — если запаковать в сверхкороткий импульс пару джоулей, прогрев придется на тонкий слой металла и он таки испарится, выдав на остальную часть осколка импульс против движения. Второе предположение у вас неверное, не нужно, чтобы газы, порождаемые осколком, двинулись в его сторону. Третье решается длительностью контакта и длительностью миссии. "Осталось только" сделать такой лазер, чтобы мог захватить произвольный кусок космического мусора при относительных скоростях до 11.2 км/с и на дистанции хотя бы в километр. Но это уже более-менее ТЗ, а не просто фантазии.
Второе предположение у вас неверное, не нужно, чтобы газы, порождаемые осколком, двинулись в его сторону.Не соглашусь, реактивная тяга не получится без того, чтобы что-то толкало «ракету». Простое испарение не создаст тягу, нужно именно взрывообразное расширение во все стороны, чтобы хоть что-то двинулось в сторону осколка. Без сопла и точного попадания в лоб КПД получается так себе. Проще нафантазировать полное испарение.
Отдача от лазера мизерна по сравнению с эффектом от испарения облученной поверхности мишени. Или вы о том, что испаренный выхлоп догонит спутник с лазером?
Грядущий кошмар синдрома Кесслера