Cómo desorbitar eficientemente la basura espacial [duplicar]

Escenario: un futuro cercano donde las empresas espaciales corporativas han tenido tal vez cien años de lanzamiento de satélites y misiones y turistas en la órbita terrestre.

Problema: Lanzar cualquier cosa es difícil ahora porque tienes que atravesar un millón de pedazos de basura espacial. Imagina esa escena en Wall-E donde la nave de Eva tiene que abrirse camino a través de un montón de chatarra en la atmósfera terrestre.

Solución parcial: se contratan contratistas para ir al espacio en sus naves y deshacerse de esa basura para que cosas como los satélites de comunicaciones y las misiones tripuladas no se destruyan y los cohetes puedan lanzarse más fácilmente.

Problema con la solución parcial: la basura espacial fuera de órbita consume combustible. Algunas de estas cosas tienen mucho de Delta-V. Igualar la velocidad, atracar y desorbitar la basura espacial requeriría toneladas de combustible... más de lo que probablemente sea posible o eficiente para eliminar el volumen de basura que debe eliminarse. Explotar la basura no funciona, solo convierte una gran bala de basura en mil pequeñas balas de basura que viajan a la misma velocidad que antes en una órbita menos predecible.

Mi idea: una nave que interactúe y dirija un túnel gigante de un electroimán hacia la basura espacial, luego actúe como un enorme cañón de riel y dispare la basura para escapar de la velocidad o regresar a la atmósfera terrestre. ¿Es esto factible? ¿Hay una solución más fácil? Si te gusta esta solución, ¿cómo crees que funcionaría algo así? Me gusta porque el método de movimiento de basura puede lograrse electrónicamente y cargarse con células solares... pero creo que debe haber una solución menos engorrosa que no requiera un cañón de riel orbital masivo (muy costoso para la compañía de basura espacial)

Sin magia, sin fuentes infinitas de combustible, y lo más barato posible para obtener la mayor ganancia por bit de chatarra desorbitado.

Editar: estoy particularmente interesado en mantener a mi tripulación y su nave en el espacio el mayor tiempo posible para evitar un lanzamiento/reingreso costoso. La economía es un factor muy importante aquí, tiene que ser barata. Imagine una empresa que busca sacar el máximo provecho de un equipo de bajos salarios.

¿Estamos tratando de recoger la basura espacial? ¿O simplemente deshacerse de él?
¡Solo sácalo de ahí!
Además, no estoy muy preocupado por cómo proteger la nave de los escombros porque se ha hablado bastante bien de eso ( worldbuilding.stackexchange.com/questions/63923/… )
¿Has considerado Laserz ?
@Mołot no está realmente satisfecho con las respuestas allí, ya que estoy usando esto para crear una campaña DND basada en contratistas que hacen un trabajo con desechos espaciales, y ese hilo no habla lo suficiente sobre método/economía para mi gusto.
@PyRulez SÍ, pero ¿no sería bastante difícil o consumir mucha energía vaporizar literalmente objetos grandes que giran y se mueven?
@NickM idk, pero puedes buscar escoba láser en Wikipedia.
¿Cómo es mejor tu cosa elegante que simplemente remolcar la chatarra? Su oficio debe compensar la energía y el impulso sin importar qué.
@JDługosz energía eléctrica versus uso de combustible, pero a continuación se hizo un buen comentario sobre cómo la mayoría de la basura espacial sería no magnética
@NickM, entonces la nave necesita arreglar su propio retroceso. Entonces, ¿qué has ganado?
@JDługosz Creo que el punto es discutible en el tema del cañón de riel, pero para responder a la pregunta, creo que podrían dispararse en la dirección en la que tenían que ir.
Ok, la nave reduce la velocidad orbital de un objetivo para que se eleve como retroceso. Apunta a un pedazo de chatarra más alto, y así sucesivamente, hasta que escapa de la Tierra. ¿Ahora que? Tiene que encender sus motores para volver a bajar y comenzar el proceso de nuevo. Al final, no hizo nada mejor que usar sus motores como un remolcador convencional.
@JDługosz Por lo tanto, dispara la pieza superior de chatarra que puede encontrar a una velocidad de escape, lanzándose hacia abajo.
Sí, derribar algunos hacia arriba y hacia abajo te permitirá evitar expulsar masa de reacción. Todavía necesita energía... ¿tal vez ahorrar energía solar durante las semanas entre encuentros? Esto supone que el lanzamiento de basura es aceptable. Simplemente mueve la basura a un espacio más grande, ahora en órbita solar, y todavía necesita ser rastreada para siempre.
Puedes hablar con la NASA. Tenemos este problema en realidad y hay mucha gente trabajando duro para encontrar una solución. Es bastante dificil...
El hecho de que no esté satisfecho con las respuestas a otra pregunta no significa que las preguntas sean diferentes. Si desea que se evalúe una idea específica, puede y debe usar la etiqueta de verificación de la realidad . Por ahora, ambas preguntas me parecen muy similares, con la excepción de que diste una idea... pero no estás verificando esa idea en la realidad, estás preguntando sobre cómo resolver el problema, y ​​eso ya fue preguntado y respondido.
¡ Mira esta publicación ! Los comentarios de Yiur inspiraron alguna idea, así que agregué una nueva Q para preguntar qué responde eso. Esto es para tu idea de juego.

Respuestas (5)

Cuando la ONU ofreció una recompensa por la basura espacial, fue el nacimiento de una nueva generación de hombres... los vaqueros espaciales. Con sus naves estacionadas de manera segura en alturas orbitales seguras previamente despejadas, estos intrépidos forajidos se lanzarían a través de la órbita terrestre baja en trajes espaciales asistidos por jet-pack en busca de basura espacial de alta masa/alta rentabilidad.

Al detectar un objetivo probable, el vaquero espacial desplegaba su lazo (que en realidad era más como una red de pesca de acero polimérico) y atrapaba al "dólar" perdido mientras pasaba. Ahora, los dólares de alto valor pueden superar en masa al vaquero solitario de manera bastante dramática, por lo que una captura exitosa generalmente conducía a un viaje largo y salvaje, con el vaquero siendo arrastrado por el cielo, agarrado a su lazo y rezando por su vida.

Por lo general, esas oraciones fueron respondidas por otro vaquero que remolcaba un ciervo que pasaba dentro del alcance pero que viajaba en un vector diferente. Con reflejos de relámpago, los vaqueros se tiraban cuerdas entre sí y ataban juntos a los dos machos capturados. Luego observarían cómo los cursos opuestos de los machos robaban velocidad e impulso a uno oa ambos. Muy pronto, ambos machos se estrellarían contra la atmósfera y los vaqueros se dirigirían a sus barcos, habiendo ganado otra recompensa.

Esos eran los buenos viejos tiempos, cuando el cielo estaba tan lleno de restos flotantes que un hombre intrépido siempre podía encontrar un salario justo. Antes de que la mano enguantada de seda de la civilización alcanzara las alturas orbitales y obligara a los hombres reales a buscar su sustento cada vez más lejos, más y más lejos, entre las estrellas.

Definitivamente, esto se está incorporando solo por pura frescura ... pero tal vez no como el método de recuperación más eficiente, jaja. Me encanta esto.

Si entiendo correctamente, su remediador Kessler sería un motor eléctrico lineal largo, que se colocaría de tal manera que compartiera la misma órbita con un vehículo abandonado. Cuando el vehículo abandonado entra en el cilindro, este último se energiza y el vehículo abandonado se acelera o se desacelera.

Los dos problemas que veo son la posibilidad de una colisión con el cilindro (que será asimétrico y posiblemente dando tumbos, y el hecho de que incluso si no hace coincidir las órbitas con el abandonado, debe mantenerse en una órbita para la cual no tienes la "v". Posiblemente puedas hacer esto a través de un efecto dínamo, bombeando la carga del panel solar a lo largo de un cable que se extiende hacia abajo a través del campo magnético de la Tierra.

¿Puedes explicar el método del efecto dínamo?
no tan tarde :-) ... pero puede ver si puede obtener una copia de Tank Farm Dynamo de David Brin . Básicamente es un motor eléctrico que utiliza el efecto Lorentz del campo magnético terrestre en un cable que transporta una corriente de carga.

Un problema: los satélites son en su mayoría de aluminio y no magnéticos. El factor principal cuando se lanzan materiales al espacio es el peso , no la fuerza, por lo que no hay mucho acero involucrado.

Es probable que los materiales espaciales del futuro cercano sean aún menos magnéticos: fibra de carbono, Kevlar de nido de abeja, nanotubos , grafeno, aerogeles y microredes . Los circuitos pueden estar impresos en vidrio y usar procesadores fotónicos .

Después de una búsqueda rápida en la web, parece que la ESA y las otras agencias espaciales están buscando redes y ataduras que arrastran los escombros a la atmósfera, uno por uno.

Me gusta más tu dispositivo Space Roomba , como una aspiradora orbital. Tal vez podría tener una variedad de "armas" para atacar el desorden: láseres, hilos pegajosos (como la lengua de un camaleón), una empresa está probando un Swiffer™ de electricidad estática . Tal vez podría disparar gránulos de plástico para derribar los escombros y quemarlos en la atmósfera (no estoy seguro de cómo los gránulos no producirían más desechos espaciales).

El problema de arrojar escombros lejos de la Tierra es que necesitaría velocidad de escape o no le harías ningún favor a nadie. Es más fácil derribar escombros en el pozo de gravedad.

Me encanta la idea de roomba espacial. ¿Cómo imagina que se lanza un módulo de red desde un barco para arrastrar basura a la tierra? Siento que un pequeño motor eléctrico que conduce hacia la atmósfera sería lo mejor, pero suena costoso para algo que se quemará... a menos que sea relanzable. ¿Alguna idea sobre eso?

En lugar de un lazo o una red, tal vez podrían colocar una gran cantidad de material muy pegajoso en esta área. Como un gran trozo de tachuela azul y los desechos espaciales golpearían esta tachuela y se pegarían a ella.

Luego, esto podría recuperarse en la órbita más alta y luego expulsarse de manera segura hacia la Tierra como un bulto en la zona de lanzamiento en la Tierra para los desechos espaciales.

Esto se quema al entrar o podría enviarse de vuelta a casa de manera segura utilizando los desechos espaciales para construir un vehículo de reingreso.

El problema es inexistente. Esta gran bola llamada Tierra tiene una cosa llamada gravedad . Todo lo que esté en su órbita caerá a la superficie.
Escribes sobre cientos de años de lanzamiento de cosas al espacio. En este momento estamos diseñando cosas para dejar la menor cantidad de escombros. El que ya está en la órbita caerá a la Tierra en el tramo de siglo.

Los principales problemas con los escombros son:

  1. su órbita de caída es impredecible
  2. golpean cosas en órbita mientras están en el espacio

El segundo problema es también su solución. Simplemente envía un pequeño satélite con grandes velas desplegables que atrapan escombros y, después de un tiempo, el satélite establece su curso hacia un lugar en la Tierra en la órbita más "ardiente" posible, mientras se aleja de las rutas de lanzamiento.