¿Desorbitar los escombros LEO con un láser de órbita más alta?

Hace un par de días pregunté ¿Se puede usar un láser para despejar la trayectoria de lanzamiento de un cohete? Resulta que este no es un buen plan, pero la respuesta de Hobbes sugiere que la idea de limpiar los escombros con un láser no está completamente descartada.

... láser en un satélite, donde puede disparar a los objetivos en su tiempo libre, sin importar cuánto tiempo tarde. De esa manera, también puede hacer una ablación selectiva en piezas más grandes y producir un empuje retrógrado para desorbitarlas. Sin embargo, el poder sigue siendo un problema.

Si quisiéramos poner láser(es) en órbita y usarlos para desorbitar basura, a una velocidad de, digamos, un 10 % más rápido de lo que actualmente estamos creando basura orbital, ¿qué haría falta?

¿Existe actualmente el láser que puede crear el empuje retrógrado en el objetivo? ¿Podría funcionar con energía solar o necesitaría otra fuente de energía?

Principalmente se necesitarían políticos sabios y tranquilos que no teman ni intenten usar el láser en objetivos terrestres y satélites activos. Y realmente no veo que eso suceda pronto.

Respuestas (1)

A decir verdad, ni siquiera necesitan estar en órbita para que funcione. Hay planes para desorbitar objetos pequeños usando láseres basados ​​en la Tierra (Dispara cuando se acerquen a ti). Para un objeto en LEO, solo se necesitan unos pocos m/s de cambio delta-v para marcar realmente la diferencia, que puede ser impartida por un láser bastante potente en un objeto pequeño con bastante facilidad. Según este artículo :

“Enfocados en un pedazo de chatarra durante una hora o dos todos los días, calculan que un láser de 5 KW podría hacer el truco”

Tenga en cuenta que para los objetos que son rastreables desde la Tierra, eso sería suficiente para evitar una colisión si se planifica con suficiente anticipación, pero no lo suficiente como para salir de órbita. Funcionará para pequeñas escamas de pintura y ese tamaño de objeto, que son difíciles de rastrear. Existen métodos para rastrear estos objetos de escombros más pequeños, utilizando sensores en órbita, pero tienen sus límites. Un láser más potente (~ 1000 veces más potente) funcionaría para sacar de órbita los escombros que se pueden ver, pero son considerablemente más caros.

Pero debería leer más del artículo: "El "truco" es desplazar el objeto solo una pequeña cantidad, evitando así una colisión. El efecto de este láser sería demasiado débil para afectar rápidamente el decaimiento de la órbita del objeto. Para realmente Sacar de órbita un objeto de escombros con un láser requiere fuerzas unas 1000 veces más poderosas. "En última instancia, sacarlo de órbita por completo" llevaría aproximadamente la misma cantidad de tiempo que si no lo hubiéramos iluminado; esto bien puede llevar décadas, dependiendo de el objeto." Un pequeño cambio de órbita y una salida de órbita real, eso es una diferencia muy grande.
Depende del tamaño del objeto, pero agregaré algunos detalles más.
¿Un láser de 5 MW en órbita? Si suponemos una eficiencia de alrededor del 15 % para el láser, necesitaremos 33 MW de potencia eléctrica. Si un metro cuadrado de placa solar genera unos 150 W necesitaremos una superficie total de 222.222 metros cuadrados. Si usamos paneles solares de 3 m de ancho y 20 m de largo, necesitaremos 3704 de ellos.
En órbita, el requisito sería considerablemente menor. Además, el láser no se usaría a tiempo completo.