Escudo solar opaco en órbita geosincrónica: plausibilidad + desafíos de mantener la órbita

Sin entrar en la plausibilidad del escenario, los objetos en órbita tenderán a permanecer en órbita, a menos que una fuerza externa actúe sobre ellos. Una vez que esté fuera de la atmósfera de la Tierra, puede permanecer en órbita de manera efectiva durante eras geológicas (tenga en cuenta que la atmósfera en realidad va más allá de la marca de 100 km, la ISS debe ser impulsada de vez en cuando porque la resistencia del aire es un problema incluso en su órbita ).

Un objeto grande y delgado como el que describes sería esencialmente una vela solar. Puede estar hecho de muchos materiales diferentes, incluido el metal (en capas medidas en moléculas), fibra de carbono, nanotubos, etc. Puede ser extremadamente liviano para su tamaño, y la presión de la luz solar en realidad se convertiría en una fuerza notable sobre él.

Durante la parte de la órbita en la que bloquea el sol, experimentará una presión neta en el lado que mira hacia el sol hacia la Tierra, empujando gradualmente la vela hacia una órbita más baja. En el lado opuesto de la órbita, recibirá presión solar en el lado opuesto de la estructura, empujándola efectivamente lejos de la Tierra.

Esto lo moverá gradualmente fuera de su posición a medida que la órbita cambia asimétricamente (el impulso para alejarse de la Tierra se detendrá una vez que la vela esté en la sombra de la Tierra). No tengo la capacidad para calcular cuánto tiempo le tomaría al objeto ser empujado fuera de cualquier órbita útil, pero durante un período de tiempo, sus efectos se volverán erráticos y menos predecibles en el clima de la Tierra.

Para contrarrestar eso, al menos parcialmente, la vela podría construirse con una serie de velas más pequeñas a lo largo del borde. Estas velas podrían gobernarse de forma independiente y usarse para manipular la órbita de la vela principal, tal vez girando el borde hacia el sol en el lado iluminado de la tierra y desplegándose para aumentar el área de la vela cuando la vela necesita un empujón lejos de la Tierra. . Esto serviría para mantener la vela en su posición por mucho más tiempo, aunque aún sería necesario que alguien inventara un cohete para hacer una corrección de rumbo mayor cuando fuera necesario.

Simplemente coloque estos CD obsoletos altamente reflectantes en órbita separados por 6 pulgadas, atados a redes de pesca y extendidos a lo largo de algún tipo de marco. Cada red se puede extender en su propio marco y la distancia entre las redes se puede aumentar y disminuir para controlar la temperatura 😜

Supongamos que el escudo es opaco y lo suficientemente grande como para producir un eclipse diario en la superficie de la Tierra. ¿Es esto plausible?

Totalmente.

Si es así, ¿cuánto empuje se necesitaría para que el parasol mantuviera su posición?

Eso depende de su masa y de la cantidad de área expuesta al viento solar.

¿Sería posible suministrar ese impulso utilizando solo energía solar y propulsión eléctrica, de modo que el escudo pudiera permanecer en órbita sin entregas continuas de propulsor químico?

Por lo que sabemos hoy, probablemente no. Tal vez podríamos empujarlo con láseres, pero sería destruido en el proceso.

Los propulsores de cavidad resonante de RF tal vez podrían hacerlo sin propulsores, pero por ahora son materia de ciencia ficción.

Sin saber mucho sobre el progreso potencial de la ciencia de los materiales en el próximo siglo, asumo que, incluso si el escudo fuera muy delgado, su masa haría que su construcción fuera práctica solo para una civilización con ascensores espaciales funcionales. Pero, tal vez la minería de astroides también podría proporcionar los materiales necesarios sin los costos de lanzamiento.

Quien considere asteroides para esto no está factorizando el delta-v de aquí al cinturón y de regreso. Tierra a geosync está en la vecindad de 18 km/s. La tierra hasta el cinturón y la espalda es el doble de esa cantidad. Tenga en cuenta que traería más masa de la que tendría al llegar al cinturón, por lo que, a menos que pueda convertir los asteroides en combustible sobre la marcha, tendrá una seria limitación.