Si un satélite se destruye y se convierte en múltiples pedazos pequeños de escombros, cada uno de estos pedazos tiene una pequeña probabilidad de destruir otro satélite, creando más escombros que ahora tendrán una probabilidad aún mayor de destruir otro satélite y así sucesivamente (síndrome de Kessler ) .
Me pregunto cuántos satélites tendría que desplegar la humanidad en LEO (digamos entre 350 y 600 km de altitud, donde probablemente residirá una gran cantidad de satélites de Internet en un futuro cercano) antes de que la probabilidad de una reacción en cadena incluso después de una sola falla catastrófica se convierta en no- ¿trivial?
Bueno, en realidad vine aquí porque tenía una pregunta muy similar. Pero he tenido algunas ideas al respecto y esta es mi respuesta a la pregunta "¿Cuál es la densidad de satélite crítica para causar un síndrome de Kessler grave?". No está completa, no es la respuesta directa a su pregunta y no es necesariamente correcta.
Entonces, si desea determinar la densidad de satélites en una capa orbital determinada, primero debe conocer el área disponible. La tierra tiene un radio medio de 6371 km, a lo que le sumamos la altura de la órbita de 500 km. Eso nos daría una esfera con una superficie de 593 266 412 km² .
Incluso si tiene una red satelital con 1 millón de satélites que se distribuyen uniformemente en esta área, cada satélite tiene más de 593 km² de área para sí mismo.
A continuación, puede determinar la capacidad de una órbita determinada. Dado que todos los objetos que están a una determinada altura en órbita tienen la misma velocidad, no habrá colisiones si todos los satélites en una determinada órbita viajan en la misma dirección (es decir, todos ellos con 0° de inclinación) .
Entonces, si sus satélites tienen una longitud promedio de 30 m (que en realidad es grande para un satélite) y desea tener la misma distancia entre los satélites, puede acomodar alrededor de 720 000 satélites en una órbita de 500 km con una circunferencia de 43 200 km .
Pero dado que los satélites en realidad viajan en diferentes direcciones, sus órbitas se cruzan a veces. Aquí es donde se pone difícil. Mi enfoque es verificar cuántos satélites pueden pasar por un solo lugar determinado sin chocar entre sí.
Entonces necesitamos saber la velocidad orbital :
A esta velocidad, un satélite de 30 m con su margen de seguridad de otros 30 m pasa por un punto determinado en aproximadamente 8 milisegundos . Con un período orbital de unos 90 minutos, eso significa que alrededor de 675 000 satélites pueden pasar por este mismo lugar antes de que el primer satélite vuelva a alcanzar el lugar.
Ahora, todos esos son números muy abstractos y no tienen en cuenta las órbitas excéntricas, las diferentes direcciones de la órbita o incluso las maniobras orbitales, pero tenga en cuenta que esto es solo para la capa orbital única a 500 km. Si considera cada aumento de altura de 100 m como una nueva capa orbital que brinda una gran cantidad de espacio para que estén los satélites. Por otro lado, por supuesto, debe tener en cuenta las intersecciones entre esas capas, etc. Aquí es donde me detuve porque en este punto todos los cálculos se están volviendo demasiado complejos para hacerlos a mano o incluso con mi computadora.
Mi conclusión hasta ahora es que el espacio en LEO (~200 - 1000 km) seguramente será suficiente para manejar al menos 100 000 satélites si las órbitas están planificadas entre sí y la mayoría de los satélites tienen capacidad de maniobra para evitar colisiones en el raro caso de un curso de colisión directa. Incluso solo el "pequeño" espacio directamente alrededor de la Tierra sigue siendo increíblemente grande después de todo.
usuario10509
slarty