¿Podría un asteroide cercano a la Tierra perturbar un satélite fuera de la órbita terrestre?

Dado un satélite en GEO o en una órbita de cementerio, ¿qué características de un NEO que pasa se requerirían para perturbar dicho satélite fuera de la influencia de la Tierra y llevarlo a una órbita altamente excéntrica centrada o unida al sol? ¿O la masa requerida sería tan alta que sería interrumpida por la luna o tendría que impactar contra la tierra?

Para una interpretación más violenta de "perturbación", una colisión con un objeto más grande que el satélite, por conservación del momento, daría como resultado que al menos algunos fragmentos se movieran por encima de la velocidad de escape.

Respuestas (1)

Creo que el cambio de velocidad máxima de un sobrevuelo ayudaría a cuantificar esto.

Δ v ≤ GRAMO METRO r PAG

Es decir, con velocidad y ángulo relativos perfectos, el cambio de velocidad de tal perturbación de sobrevuelo está limitado por la masa ( METRO ) del asteroide, y la distancia en el encuentro más cercano ( r PAG ), que en el mejor de los casos es apenas evitar la colisión.

Entonces, ¿cuánto cambio de velocidad se necesita de GEO para escapar de la órbita terrestre? Como límite inferior, empujando el apoapsis hasta el radio orbital de la Luna, los sucesivos sobrevuelos lunares tarde o temprano podrán sacar al satélite del sistema. Este aumento de apoapsis tiene un costo de Δ v = 1053 metro / s , no mucho más bajo que un escape directo en Δ v = 1270 metro / s

Así que alrededor de un kilómetro por segundo de cambio de velocidad.

Ningún asteroide cercano a la Tierra es capaz de hacer esto. Tome Ceres (no un NEO) por ejemplo, el asteroide más grande de todos:

GRAMO METRO C mi r mi s r C mi r mi s = 365 metro / s

Podemos reescribir la desigualdad en términos de densidad para generar una idea de qué tan grande debe ser el asteroide:

Δ v ≤ 4 π GRAMO ρ r 2 3

Para un asteroide de tipo M de alta densidad de 5,3 g/cm³, el radio requerido tendría que ser de unos 870 km. Definitivamente, un objeto de este tipo es lo suficientemente grande como para causar una colisión espectacular si golpea la Luna en su camino a través del sistema, y ​​a una distancia geoestacionaria los efectos de las mareas serían considerables, pero podríamos salirnos con la nuestra con solo algunos terremotos, tsunamis y algunos no. cambios catastróficos en la órbita de la Luna.

Entonces, para reafirmar (para asegurarme de que entiendo): No se conoce ningún asteroide en el sistema solar que pueda generar suficiente delta-v para expulsar un satélite artificial fuera de la órbita terrestre. Se necesitaría algo muy denso (y por lo tanto pequeño) para hacer lo que estoy describiendo e incluso eso causaría problemas tanto para la Luna como para la Tierra.
@McKenning Sí, ese es un resumen claro y preciso. (Incluso, digamos, la densidad de osmio debería tener un radio de más de 400 km)
Me pregunto cuál debería ser la masa mínima de un agujero negro para desviar el satélite sin dañarlo. Creo que esto dependerá en gran medida del tamaño, la forma y la durabilidad del satélite.
@CharlesStaats ¡Agujero negro malo ! Un agujero negro lo suficientemente pequeño como para perturbar un satélite, pero sin interrumpir gravitacionalmente la órbita de la Tierra, sería tan pequeño que se estaría evaporando rápidamente debido a la radiación de Hawking. Sería una fuente de radiación de tanta energía que freiría el satélite (¡y la Tierra!) hasta dejarlo crujiente.
@PcMan Intenté poner valores de masa relevantes en la fórmula de radiación hawking y obtuve> 10 ^ 40 años de tiempo de evaporación. No estoy seguro si eso es "rápido".
@CharlesStaats SevenEves para ese escenario de agujero negro
@SE-deja de despedir a los buenos 10^40 años? entonces una masa de 2*10^21 kilogramos. ¿De verdad crees que tener una influencia gravitatoria de dos masas de Ceres que pase dentro de los 28000 km de la Tierra no perturbará de manera medible la órbita de la Tierra?
@PcMan Estaba hablando más sobre la evaporación. Después de todo, la masa es solo masa en lo que respecta a la mecánica orbital.
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