¿Cuánto podría desviar la trayectoria de un asteroide de 500 metros de diámetro con 100 motores de cohetes STAR48?

Supongamos que detectamos un asteroide de 500 metros de diámetro que se lanza hacia la Tierra a 10 km/s (aproximadamente la mitad de la velocidad del asteroide que acabó con los dinosaurios). Supongamos que tiene una densidad de 2,4 g/cm y que lo detectamos muy lejos, por lo que tenemos 6 meses antes del impacto. Enviamos un barco para igualar la velocidad y aterrizar en él. Afortunadamente, gira muy lentamente, digamos una vez cada dos horas. Montamos 100 motores de cohetes Star48 en una posición que será perpendicular a su dirección de viaje actual cuando los encendamos. El impulso específico combinado para 100 Star48s es 57.5e6 Kgf-seg. Si el disparo tiene éxito, ¿cuánto hemos desviado su camino?

Actualmente hay una pregunta activa sobre un posible asteroide con nivel de extinción que se dirige hacia la Tierra . Una explosión nuclear podría romper el asteroide. Me gustaría saber si una solución de baja tecnología tiene algún mérito o no.

Cuando se trata de desviar asteroides, 6 meses es muy poco tiempo. Para 500 m esperarías 10 años, tal vez.
Puedes empujarlo a una velocidad de 310 m/día. Si eso es suficiente depende en gran medida del significado real de la afirmación esponjosa de "lanzarse hacia la Tierra a 10 km/seg". Sin embargo, 6 meses es un tiempo ridículamente corto, en mi humilde opinión, poco realista para algo tan grande.
"Enviamos un barco para igualar la velocidad y aterrizar en él". Esto probablemente tomará más de 6 meses.
Si resulta que la verdadera respuesta a esta pregunta es: "Si se descubre un asteroide de 500 m de diámetro que se dirige hacia la Tierra a 10 km/s solo 6 meses antes del impacto, realmente no hay nada que puedas hacer al respecto". Eso es algo deprimente, pero útil de saber.
La parte posterior de la calculadora del sobre dice que puede cambiar su velocidad en 4 mm/s...
Creo que primero debe descubrir cómo hacer que esas más de 200 toneladas de carga útil aterricen en un cuerpo de este tipo (en absoluto, y mucho menos con 6 meses restantes).
" Una explosión nuclear podría romper el asteroide " bueno, sí. Sin embargo, eso no es necesariamente algo malo, ya que distribuirá los fragmentos en una variedad de trayectorias, de las cuales el hombre no golpeará la Tierra, y es menos probable que los fragmentos que lo hagan lleguen a la superficie con éxito.
La preocupación por romper el asteroide puede no ser justificada, ya que algunos han sugerido que la bomba nuclear funcionaría esencialmente como una carga con forma, ya que probablemente vaporizaría el material en un lado del asteroide, creando un impulso en la dirección opuesta. En el caso de que esto no sea aplicable, puede ser útil usar una carga con forma nuclear REAL ( en.wikipedia.org/wiki/Nuclear_shaped_charge ).

Respuestas (1)

Probablemente el primer punto clave aquí es que si se detecta un asteroide dentro de 6 meses, estará en su órbita final, con una geometría similar a esta. Entonces, ingrese la descripción de la imagen aquícualquier intento de interceptar no está haciendo órbitas de transferencia eficientes en combustible que, por definición, toman la mitad de una órbita. período para completar, en cambio, será una maniobra de fuerza bruta que primero cancelará el movimiento orbital de la Tierra (30 kilómetros por segundo), luego establecerá una órbita de escape hacia el impactador (~ 20 km) y luego, al llegar, viajará aproximadamente en dirección opuesta quemar esa velocidad de aproximación y coincidir con el impactador (18kms).

Las matemáticas incluyen un montón de vectores, pero dado que uno de los cohetes más capaces disponibles consiguió el New Horizons de 500 kg solo alrededor de 17 km , podemos decir con seguridad que no estamos obteniendo cientos de toneladas de carga útil en un aterrizaje suave con nada menos que el Proyecto Orión . Y si tiene una embarcación del Proyecto Orión, puede omitir los star48.

Si tiene múltiples órbitas que valen la pena, las cosas se vuelven mucho más posibles. Encuentra una ventana de lanzamiento favorable donde la velocidad inicial de la Tierra ayuda en lugar de obstaculizar, y hace algo que se acerque a una órbita de transferencia clásica con un delta V necesario por debajo de los 10 km. Esto es de un orden de magnitud similar a un lanzamiento desde la superficie a la órbita, por lo que si desea las 100 toneladas, debe ensamblar algo así como dos aviones pesados ​​de halcón, completamente llenos de combustible, en órbita terrestre baja. No totalmente imposible, pero una empresa importante.

Trabajar con más advertencias también hace que la corrección de rumbo sea más fácil, ya que los cambios de velocidad bastante pequeños se suman mucho más fácilmente para fallar , saliendo del comentario de brendanLuke15 dando un cambio de velocidad de 4 mm por segundo desde el star48s esto tiene 3 años para producir un efecto, dando un desplazamiento ingenuo de 378 km en el impacto, no lo suficiente como para fallar fácilmente, pero utilizando la dinámica orbital real probablemente sea suficiente para ser útil. O puede llevar consigo 100 toneladas de armas nucleares y convertir la acumulación de escombros de baja densidad en una acumulación de escombros en expansión que tiene 6 meses para extenderse.

Si realmente tiene solo 6 meses para planificar un impactador de 500 metros, todavía es posible obtener intercepciones, pero la cohetería práctica significa que probablemente estén sucediendo dentro de la esfera de la colina de la Tierra haciendo algo como una inyección translunar, pero para interceptar el impactador en lugar de hacia la luna. Por lo tanto, se podría usar cualquier cohete capaz de enviar una carga útil a la luna. El objetivo sería romperlo tanto como sea posible para que solo tenga una masa de polvo de asteroide que haga un invierno nuclear en la atmósfera en lugar de trozos lo suficientemente grandes como para arrojar la superficie de la tierra a la mezcla también. La prueba de Castle Bravo sugiere que se necesitaría más de una bomba para hacer esto, pero un número no imposible.

Como se señaló en esta pregunta, encontrar estos objetos muy grandes es relativamente fácil, por lo que la amenaza más preocupante son los objetos más pequeños del tamaño de un asesino en la ciudad que son más difíciles de rastrear pero también más fáciles de hacer una combinación de desvío y evacuación incluso con aviso limitado.