¿El polvo cósmico representa un problema para los satélites, telescopios y sondas a largo plazo?

Tenemos muchos observatorios y sondas satelitales a largo plazo en el espacio exterior muy por encima de la magnetosfera de la Tierra, y algunos de ellos navegan progresivamente fuera de nuestro sistema solar. En mi cabeza, algunos de esos satélites, sondas y observatorios son el Observatorio de rayos X Chandra , el Telescopio espacial Hubble (HST), el Observatorio solar y heliosférico (SOHO), las dos sondas Voyager, Cassini-Huygens de Cassini Misión del solsticio , etc.

Supongo que podría confundirse fácilmente que estos objetos hechos por el hombre están pasando por el vacío del espacio, sin partículas de masa que golpeen su casco exterior u otro equipo, pero eso simplemente no puede ser cierto. Dependiendo de su posición en nuestro sistema solar, estarían navegando a través de nubes de polvo cósmico densamente variadas (por supuesto, todavía a una presión ambiental cercana a cero), cualquiera que sea su origen (restos de colas de cometas y comas, restos del disco circunestelar no aclarado por cuerpos de mayor masa que orbitan alrededor del Sol desde el período de acreción cuando se estaba formando el sistema solar, materiales expulsados ​​​​de eyecciones coronales masivas e impactos de asteroides en cuerpos celestes sin atmósfera, incluso molienda constantede las rocas que chocan en los cinturones de asteroides, etc.). Por lo tanto, habría algo de polvo, y dependiendo de sus orígenes/formación, su carga electrostática debido a que estuvo expuesto a la radiación solar (u otras causas) y su velocidad relativa a nuestros objetos hechos por el hombre que cruzan estas nubes posiblemente lo suficientemente bajo en En algunas circunstancias, para no rebotar simplemente, parte de este polvo cósmico podría adherirse fácilmente a su superficie y acumularse con el tiempo, ya sea en su casco exterior o incluso en el equipo sensible (por ejemplo, lentes) que llevan a bordo.

Mi pregunta es, ¿tenemos datos sobre sondas, satélites y observatorios espaciales individuales sobre cuánto polvo acumulan en largos años de servicio? ¿Ha sido alguna vez un problema y ha causado fallas o degradación del equipo? Los objetos hechos por el hombre en el espacio ultraterrestre emplean técnicas de mitigación de polvo, tal vez de manera similar a las lentes fotográficas de grado profesional que utilizan varios sistemas de reducción de polvo como la vibración ultrasónica de cristal piezoeléctrico, junto con sistemas de descarga electrostática y/o desmagnetización .

Para que quede claro, no estoy preguntando sobre las implicaciones de los micrometeoritos, sino sobre partículas de polvo que individualmente no representan una amenaza para nuestros objetos hechos por el hombre en el espacio exterior, pero que podrían acumularse en períodos de tiempo más largos y degradarse o causar un fracaso de los experimentos a bordo y del equipo científico.

Por lo general, las cosas se mueven muy rápido en comparación con su vehículo. Los impactos pueden ser espectaculares si tienes una cámara para capturar los resultados: tsc.mit.edu/2019/posters/Villasenor_Joel.pdf

Respuestas (1)

El polvo cósmico es una amenaza real para los satélites que funcionan durante un largo período de tiempo.

Las partículas de polvo varían en tamaño desde unas pocas moléculas hasta 0,1 micrómetros, pero a veces se ionizan por la radiación del sol o por los rayos cósmicos.

Según este informe de prueba sobre la amenaza del polvo espacial :

Dado que viajan a alta velocidad, se convierten en iones (cuasi neutros), comúnmente llamados plasma, que podrían interferir con las ondas de radio del satélite o incluso tener suficiente energía para crear una onda de radio que apagaría un satélite.

Entonces, ¿ el plasma emite ondas de radio? Si es así, ¿qué frecuencia y con qué potencia?

los investigadores dispararon diminutas partículas de polvo a objetivos que se asemejaban a satélites a una velocidad de 60 kilómetros por segundo. rango".

Hay muchos satélites que fallaron electrónicamente, uno de ellos es el satélite de comunicaciones OLYMPUS de la Agencia Espacial Europea en 1993.

Y también provoca la desaceleración de los satélites, lo que conduce a una disminución de la velocidad orbital y su radio de órbita disminuye y luego ingresa a la atmósfera terrestre.

¿Cómo interactúa el plasma con las ondas electromagnéticas?

El plasma es eléctricamente conductor , por lo que interactúa fuertemente con los rayos EM.

STEALTH DEL PLASMA :

un proceso propuesto para usar gas ionizado (plasma) para reducir la sección transversal del radar (RCS) de una aeronave.

Hay muchas formas de reducir el efecto del plasma :

  • reducir la sección transversal del radar;

  • uso de capa de plasma dieléctrico;

  • tener una capa superficial conductora.

¿No es "El plasma emite ondas de radio..."? o "¿Los plasmas emiten ondas de radio...?"