Cosas importantes para recordar sobre la mecánica orbital:

• no todas las órbitas son igualmente útiles
• donde las órbitas menos útiles se cruzan con las más útiles, las menos útiles no se utilizarán
• cambiar el plano de una órbita requiere mucha energía

Lo que esto significa es que sorprendentemente grandes trozos de cielo no tendrán muchos escombros en ellos... especialmente directamente sobre los polos. Si tuviera acceso a cohetes adecuadamente poderosos (y si puede participar en la colonización interestelar, es casi seguro que tiene esto), entonces podría exprimir algunos vuelos en trayectorias extrañas desde donde pueden escapar o lanzarse a órbitas superiores más útiles que estará libre de escombros.

Si incluso estas ventanas no son seguras, puede suponer razonablemente que tendrán mucho, mucho menos escombros en ellas (porque la mayoría de las cosas estarán en órbitas ecuatoriales e incluso las grandes explosiones no pueden propagarse muy lejos hacia los polos).

Entonces, lo que debe hacer primero es averiguar dónde están todos los escombros.

Fuente Representa objetos de más de 1 cm, en 2012

Necesitará un conjunto de potentes estaciones de radar de alta resolución capaces de captar imágenes de escombros de tamaño milimétrico. Estos serán piezas de equipo bastante especializadas, y no siempre se parecerán mucho a las instalaciones de radar regulares. Aquí hay uno que la NASA usa para rastrear cosas tan pequeñas como 2 mm en LEO. ¡Es un plato de 70 m!

En combinación con un equipo un poco menos especializado para rastrear objetos más grandes, se puede hacer un catálogo detallado de las órbitas de los escombros, luego se puede hacer un plan para despejar algunas ventanas de lanzamiento, momento en el que puede romper las escobas láser . Probablemente no se verá tan increíble como esto, pero debes admitir que la imagen es bonita:

¡Tenga en cuenta que desea desorbitar cosas, no explotarlas en más pedazos! Tueste suavemente, no explote.

Una vez que haya creado una pequeña ventana de lanzamiento, puede comenzar a lanzar satélites pequeños y fuertemente blindados en órbitas altas para hacer uso de la luz solar de alta intensidad las 24 horas para impulsar los láseres sin obstrucciones por la atmósfera para hacer el trabajo realmente serio de desorbitar los escombros y volver a llenar vuelve a subir tus órbitas con tu propia basura.

Pueden disparar láseres muy potentes al cielo, ya sea desde bases terrestres o desde sistemas aéreos: algunos de los objetivos simplemente serán vaporizados por el rayo, otros recibirán una sacudida que alteraría su órbita, lo que resultaría en una mayor tasa de caída. . Enjuague y repita.

Dos formas principales:

• Láseres disparados desde el suelo. Al aplicar un ligero empuje a cada trozo a través de láseres disparados desde el suelo, las órbitas se pueden modificar. Eventualmente causando que los pedazos se quemen en la atmósfera.
• Pequeños robots que conocen la mecánica orbital. Si sus robots pueden llegar a un fragmento y hay muchos otros fragmentos para elegir, el robot puede elegir un curso que le permita acelerar desde el fragmento 1 hacia el fragmento 2, de modo que la órbita del fragmento 1 cambie lo suficiente como para volver a entrar. Luego, el robot repite saltando de un trozo a otro, colocando cada trozo en una órbita que vuelve a entrar a través de la combinación del impulso aplicado al llegar y al alejarse de él.
  • Suponiendo que todas las órbitas estén distribuidas aleatoriamente, creo que existe una ruta óptima que permite a un solo robot eliminar a Kessler de un planeta de todos los objetos de tamaño N sin expandir ningún propulsor después de llegar a la órbita, simplemente saltando de un trozo a otro. Me falta la paciencia para probar tal afirmación, así que solo lanza 50 robots y las probabilidades de que se haga son buenas.

Usa un asteroide como aspiradora

Ese asteroide, esos colonos donde maniobraban lentamente en órbita alrededor del planeta para poder minarlo, decidieron en cambio ponerlo en una órbita de alta excentricidad alrededor del planeta. A medida que el asteroide atraviesa el campo de escombros, comienzan a suceder cosas divertidas.

Habrá un beneficio menor de algunos escombros que chocan con el asteroide (así que elige una órbita objetivo para el asteroide que se cruza con los trozos más grandes de escombros). Pero el objetivo principal es comenzar a esparcir los escombros. El planeta, el asteroide y cualquier pieza individual de escombros ahora forman un sistema de tres cuerpos y las órbitas de tres cuerpos pueden dispersar fácilmente el objeto más pequeño en una nueva órbita.

Por lo tanto, terminaremos enviando los escombros hacia el interior (que se quemará en la atmósfera), hacia el exterior (más fácil de evitar al lanzar su próxima nave espacial) o hacia una órbita excéntrica que se desorbitará rápidamente debido al arrastre del gas a medida que avanza. se acerca a la atmósfera del planeta.

El síndrome de Kessler no plantea un problema significativo.

• En general, el problema está sobrevalorado, en cierto sentido, seguro que es un gran problema cuando sucede, pero como resultado posterior...
• Además, requiere que exista un conjunto particular de condiciones iniciales para que suceda.

Podemos imaginar que estas condiciones se cumplen. Sí, la invasión estalla en todas partes, ¿puede destruir todo el sistema satelital? Sí, por qué no, pero no será por las razones que imaginó Kessler, será algún factor externo. Y ese factor externo puede desaparecer poco después, como una nube de escombros, una lluvia de meteoritos, etc. Sí, destruyó el sistema, pero los factores no son suficientes para que Kessler continúe, si coloca algunos satélites como un Por ejemplo, sí, puede haber muchos escombros allí, y necesita colocar satélites de reemplazo con más frecuencia, pero no es como si estuviera ahí afuera y 5 segundos después, su satélite o estación quedara muerto.

Como Starfish señaló en su respuesta: no todas las órbitas son iguales.

Por lo tanto, debe entenderse qué es potencialmente ese campo de escombros y deducirlo. Dependiendo de la situación, las diferentes órbitas tendrán una vida útil diferente, que dependerá de cuán robustas sean las naves, las velocidades relativas, las densidades de los desechos, el tamaño de los mismos, etc. En general, habrá una vida útil promedio de las órbitas que necesita, por lo que habrá órbitas similares que sean lo suficientemente seguras.

Debe tenerse en cuenta que algunas órbitas bajas, en el caso de nuestro planeta, son de 100 a 400 km, son naturalmente autolimpiantes: ningún pequeño desecho orbitará allí por mucho tiempo. Una órbita circular de 400 km decaerá en la atmósfera en menos de un año para objetos con una densidad de 300 kg/m3 y una sección transversal de unos 50 metros cuadrados (estación espacial Mir), o -si lo recalculamos- un perno de metal, con una masa alrededor de 750 kg, entrará en la atmósfera en aproximadamente un año. Los que son más pequeños decaerán más rápido debido a las dependencias de volumen/superficie. (Estos números son muy aproximados, los obtuve mirando algunas imágenes de desintegración orbital para estaciones espaciales).

Entonces, incluso si la situación sucede, no impide el acceso al espacio. Las órbitas que consideramos cualidades aceptables, como las de las estaciones espaciales actuales, se autolimpiarán bastante rápido de partículas pequeñas, y es necesario monitorear y rastrear partículas lo suficientemente grandes.

Necesito que se limpie para ayer.

Depende del esfuerzo que le pongas, pero no imposible. Y presumiblemente, sus capacidades de lanzamiento y fabricación de satélites no se ven afectadas.

Entonces no hay problema, lanza satélites de captura, satélites de detección, etc. Cuanto más pongas, más rápido podrás limpiarlo. Los satélites tienen una resistencia diferente para los impactos, así que use uno un poco reforzado, algunos con escudo de látigo: no son necesariamente más pesados, solo tienen una función más simple para la cual un escudo no es un problema, como lo sería para un telescopio espacial. o transmisión por satélite. Estos pueden atrapar los escombros. Utilice detectores de corto alcance para escombros pequeños, etc.

Enfrentar un problema de este tipo de manera menos eficiente, con una tasa de éxito de, digamos, 80%, no es un factor decisivo, ya que las fallas no derraman más combustible en el fuego de Kessler, si lo hace estratégicamente en órbitas más bajas y otros inteligentes. maneras.

Hay otras formas de limpiar cosas, pero debe entenderse que no importa la gravedad del síndrome de Kessler, no reduce sus habilidades para resolver el problema lanzando satélites que hacen el trabajo de limpieza, por lo que no tiene para saltar directamente a algunas soluciones láser.

Hay satélites que orbitan bajo propulsión, en órbitas más bajas, y que cambian de órbita - algunos satélites militares experimentales/de prueba (?). Y hay motores de iones que respiran aire, y esta combinación le permite construir un sistema que limpiará sus órbitas como nuevas, en un tiempo razonable, como unos pocos años. Solo es cuestión de esfuerzo ponerlos en marcha. Cualquier colonia que viaje al espacio no debería tener problemas para hacer eso y enfrentar el problema de los desechos.

ellos no

Si tus colonos tienen miedo de que el enemigo venga a invadirlos, entonces los escombros sirven como escudo mientras el planeta desarrolla armamento de superficie. En todo caso, les permite construir armamento más efectivo ya que no necesitan preocuparse tanto por agregar escombros a sus órbitas. Luego esperan refuerzos (y limpieza espacial del mundo natal).

Este es un asedio. Uno en el que el castillo no necesita preocuparse por cultivar suficientes alimentos o encontrar suficiente agua limpia.

Para una respuesta menos científica:

El proyecto KatamariDamacy @home . Lanza bolas de "cosas pegajosas" alimentadas por energía solar en órbita que pueden ser controladas por los usuarios en casa. Tiene una gran cantidad de estudiantes y otros que pasan incontables horas tratando de maximizar el camino para aumentar su 'tamaño de bola' para llegar a los primeros lugares.

Tenga en cuenta que no necesariamente tiene que ser realmente pegajoso. Podrían ser amortiguadores de inercia o alguna tecnología avanzada como esa.

De manera similar a la respuesta de Telastyn, se quedan quietos y construyen un sistema de misiles intrasistema en el planeta para defender A (es decir, cuando el enemigo intenta construir infraestructura en algún lugar de A, se destruye desde A1 con uno o tres misiles. Otro pensamiento que tuve: el problema podría ser un sistema diseñado que produzca el síndrome de Kessler, no solo restos de satélites, sino un sistema de satélites de alta tecnología fabricado por el enemigo que persiga activamente los cohetes lanzados.