מחצית חיים של פסולת שטח

Question

view on stackexchange narkive permalink

במקרה שיהיו אפס שיגורי חלל המתחילים בנקודת זמן מסוימת. כמה זמן ייקח למחצית מסת פסולת החלל ב- LEO?

Answer 1

view on stackexchange narkive permalink

לנאס"א יש סעיף שאלות נפוצות הגון באתר האינטרנט שלהם על פסולת מסלולית.

כמה פסולת מסלולית נמצאת כרגע במסלול כדור הארץ?

ידוע שיש יותר מ -21,000 פסולת מסלולית הגדולה מ -10 ס"מ. אוכלוסיית החלקיקים המשוערת בקוטר 1 עד 10 ס"מ היא כ -500,000. מספר החלקיקים הקטנים מ -1 ס"מ עולה על 100 מיליון.

כמה זמן יישארו פסולת מסלולית במסלול כדור הארץ?

ככל שגובהו גבוה יותר, בדרך כלל פסולת המסלול תהיה ארוכה יותר להישאר במסלול כדור הארץ. פסולת שנותרה במסלולים מתחת ל -600 ק"מ נופלת בדרך כלל חזרה לכדור הארץ תוך מספר שנים. בגובה של 800 ק"מ, הזמן לריקבון מסלולית נמדד לעתים קרובות בעשרות שנים. מעל 1,000 ק"מ, פסולת מסלולית תמשיך בדרך כלל לחצות את כדור הארץ במשך מאה שנה ויותר.

מכיוון שרוב הפסולת המסלולית ממוקמת בטווח של 750-800 ק"מ, יידרשו כמה עשורים עד לריקבון מסלולית להפחית באופן משמעותי את כמות הפסולת החלל מעשה ידי אדם.

שאלות נפוצות על פסולת מסלולית

Answer 2

view on stackexchange narkive permalink

כל מה שמתחת ל -300 ק"מ יהיה מחוץ למסלול בתוך כחודש בערך, כל דבר מעל 10,000 ק"מ יהיה שם למעלה לנצח. אובייקטים צפופים יישארו ערים יותר מעצמים בצפיפות נמוכה (גיליון נייר טינוס יאט מהר יותר מאותו נייר כסף המגולגל בכדור) ומסלולים אקסצנטריים מתפוררים לאט יותר מאשר מעגלים (כי גרירה מתרחשת רק בנקודה הנמוכה של המסלול ואינו משפיע רבות על גובה נקודת השפל, אלא רק נוטה להפוך את המסלול למעגלי יותר.

פחות או יותר רוב הדברים מתחת ל -600 ק"מ יהיו ברורים בעוד 40 שנה.

איך זה מסתדר כחצי חיים, ובכן, אתה יכול לנחש התפלגות לצפיפות של הפסולת ולעבוד על זה ככה או שאתה יכול פשוט לנחש, כלומר לרוב הלך לאחר חמש מחצית חיים (95% הלך בערך) ו 40/5 = מחצית חיים של 8 שנים עבור פסולת מתחת ל 600 ק"מ. אבל מה שנשאר יהיה האובייקטים הצפופים והמסוכנים באמת שלך, כלומר ברגים ולא כתמי צבע. בנוסף יהיו עוד דברים שייפלו ממעלה ומפסולת שנוצרה מהתנגשויות.

יש כאן תוכנה חינמית: http://orbitaldebris.jsc.nasa.gov/mitigate/das .html המחשב את חיי המסלול אם אתה מעוניין בכך.

Answer 3

view on stackexchange narkive permalink

קצב הריקבון של פסולת החלל מונע בעיקר על ידי גרירה מאטמוספירת כדור הארץ. המידה בה האטה האטמוספירה והתנגדות מבוססת על האובייקטים המקדם בליסטי. הסיבה לכך היא שהאנרגיה הקינטית של אובייקט היא חצי המסה של האובייקטים ומהירותה ^ 2, וכוח הגרירה פרופורציונאלי לשטח הפנים הרטוב, או לשטח החתך של פריט הפסולת. עם זאת זה רק חצי מהסיפור.

בעיית פסולת החלל היא בעיה כל כך מטרידה מכיוון שאובייקטים יכולים להתנגש זה בזה. כאשר התנגשויות אלה קורות חפצים נשברים לחתיכות קטנות יותר. בדרך כלל יש לכך השפעה חיובית על קצב הריקבון מאחר שהשטח הרטוב הכולל של החלקים גדול מהשטח הרטוב של אובייקט שלם. עם זאת לא כל החלקים זהים ומכאן שתקבלו כמה עצמים צפופים מאוד וחלקם בצפיפות נמוכה מאוד. זה יגרום לאובייקט כלשהו להיות בעל מקדם בליסטי גבוה ולחלקם BCs נמוך, החלקים עם ה- BC הגבוהים יותר יישארו במסלול ארוך יותר משאר החלקים וייתכן שהם ארוכים יותר מהחללית השלמה המקורית. ההשפעה נטו לאורך זמן היא עלייה במספר העצמים הכולל, גם אם המסה הכוללת במסלול הולכת ופוחתת.

מכיוון שמדובר בבעיה מורכבת משתמשים לעתים קרובות בסימולציות של מונטה קרלו כדי לחזות את קצב העלייה. בשטף פסולת (מספר אובייקטים). עם זאת חוסר הוודאות הכרוך בסימולציות אלה מותיר הרבה גורמים לא ידועים ומודלים שונים מנבאים תוצאות שונות. אנא הוסף תגובה אם ברצונך לקבל מידע ספציפי יותר - מחצית חיים אינה דבר שניתן לחזות במדויק כאן.