¿Se podría usar una matriz de láser y velas de luz en miniatura para desviar asteroides que están en una trayectoria de colisión con la Tierra?

Se han propuesto varios proyectos relacionados con los viajes interestelares, como los viajes interestelares con naves estelares de vela ligera en miniatura o el proyecto Breakthrough Starshot.

Pregunta. ¿Se podría usar una matriz de láser y velas de luz en miniatura para desviar asteroides que están en una trayectoria de colisión con la Tierra?

Dado que las velas de luz en miniatura podrían alcanzar altas velocidades (y chocar con el asteroide), ¿podría usarse una gran cantidad de estas velas de luz en miniatura para desviar asteroides peligrosos, incluso los grandes?

¿Qué tan eficiente sería tal sistema de desviación, en comparación con otros métodos?

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Debido a la respuesta, los comentarios y los comentarios de PcMan, Cornelis y uhoh, me parece que con la tecnología actual, la única forma factible de desviar asteroides es construir una matriz láser alrededor de la Tierra (probablemente alimentada por el Sol) que llevaría dispositivos Davy Crockett. con velas ligeras a asteroides peligrosos lejanos en una posible trayectoria de colisión con la Tierra. Las explosiones nucleares en las cercanías del asteroide (similar a una quemadura láser) deberían desviarlo de manera eficiente. Si la conciencia temporal de la humanidad se limita a décadas, entonces esto es irrelevante y una pérdida de dinero. Si se extiende por siglos o milenios, entonces no hay nada más importante que proteger la vida en la Tierra contra la destrucción total (las probabilidades reales para ese lapso de tiempo son al menos 50/50). Con la tecnología actual esa es la única manera. Cosa graciosa, ninguna agencia espacial en la Tierra (ya sea estadounidense, rusa, china, india o europea) actualmente tiene fondos suficientes (o ninguno) asignados a este tipo de investigación. Proyecto "Starlink" del defensor real, ¿alguien?

Creo que todo esto tiene que ver con el impulso , o mv . en.wikipedia.org/wiki/Momentum . Necesitarías una gran masa total para tener algún efecto. Probablemente necesitarías millones de velas ligeras.
Sí, pero la transferencia de momento también depende de la velocidad de las velas ligeras. Esto probablemente solo sea factible para asteroides con trayectorias conocidas con alto riesgo potencial de impacto en la escala de Palermo. en.m.wikipedia.org/wiki/Palermo_Technical_Impact_Hazard_Scale
En otras palabras, necesitaría años de tiempo de advertencia para enviar millones de velas ligeras en miniatura hacia el asteroide con una trayectoria conocida y predecible.
Bennu es un buen ejemplo... en.m.wikipedia.org/wiki/101955_Bennu

Respuestas (2)

Sí, funcionaría.

Pero no, no funcionaría muy bien del todo.

Si va a tener disponible la matriz de láser supremamente poderosa, sería mejor que emitiera el asteroide directamente. El impulso transferido por la ebullición de una capa delgada de la superficie del asteroide es muchas magnitudes más efectivo que usar el mismo láser para acelerar las velas de luz.
¿Por qué? Porque cuando empujas una vela de luz, solo transfieres el doble del impulso del fotón a la vela de luz. El fotón rebota, todavía llevándose prácticamente toda su energía consigo. Pero al calentar el material de la superficie haciendo que hierva, se genera mucho impulso al absorber la totalidad de la energía de los fotones, convertirla en calor y usar esta energía para generar impulso.

Ejemplo: un láser de 303 Mw (energía fotónica) impartirá 1 Newton de empuje a través del reflejo de la luz de su vela de luz. Los mismos 303Mw aplicados a 86 kilogramos de material de la superficie lo calentarán a 5000K por segundo
. Estos 86kg abandonarán rápidamente el asteroide a aproximadamente 1,3 km/s, impartiendo una fuerza de 72,8 millones de newtons.

Entonces, quemar directamente el asteroide es millones de veces más efectivo que dirigir velas de luz contra él .

Por supuesto, si tiene mucho tiempo de advertencia, no necesita molestarse en construir la matriz de láser. Simplemente pinte el asteroide de blanco (o negro) y use la presión increíblemente suave de la luz solar para empujarlo fuera del camino del peligro, alterando su https://en.wikipedia.org/wiki/Yarkovsky_effect natural.

En ese caso, las explosiones nucleares en las cercanías del asteroide tendrían efectos similares a los de la quema de láser, pero probablemente incluso más eficientes. El problema con su evaluación es la divergencia del rayo láser, ya que podemos suponer que el conjunto de láser está cerca de la Tierra y el asteroide está lejos. Gracias por tu respuesta @PcMan
@CristianDumitrescu ¡Muy correcto! La única desventaja real de la opción nuclear es llevar las armas nucleares allí , ya que el asteroide suele estar a varias UA de distancia. Y luego el problema más trivial de sincronizar exactamente las detonaciones, ya que la velocidad de acercamiento de la bomba nuclear al asteroide será bastante grande, pero desea una detonación lo más cercana posible sin fracturar el asteroide. Una matriz de láser, por otro lado, es una especie de apuntar y disparar incluso a distancias interplanetarias (si tiene un enfoque lo suficientemente bueno)
Tal vez podrías dirigir una bomba Davy Crockett a su destino con velas ligeras, pero eso ya no sería una vela ligera en miniatura. Sería interesante un análisis cuantitativo @PcMan
"Mucho tiempo de advertencia", distinción importante. Pero con una matriz de láser en su lugar, velas ligeras y dispositivos Davy Crockett listos para ser desplegados, solo necesita suficiente tiempo de advertencia, distinción importante.
Animaría al lector (pocos llegarán tan lejos) a comprender el argumento ontológico de Descartes relacionado con la existencia de Dios. Traduzca también ese argumento a este contexto actual. ¿Qué es más importante que la preservación a largo plazo de la vida en la Tierra (énfasis en el largo plazo)? ¿Qué recursos podrían ahorrarse justificadamente al cumplir este objetivo? La respuesta correcta es "ninguno". No hay propósito más alto que este. Y sin embargo aquí estamos, no se está haciendo absolutamente nada. Divertido.

Sí, esta solución se puede usar, pero se requeriría una gran cantidad de tiempo (cuánto dependería del tamaño del objeto y la cantidad de energía que se entregue).

La mayoría de las soluciones de deflexión comparten este mismo requisito: la mayor cantidad de tiempo posible, y esta es la principal fuerza impulsora detrás del desarrollo de las primeras soluciones de detección de impactos de asteroides actualmente en uso (cuanto antes detectemos un riesgo, más tiempo tendremos para enfrentarlo). él).

¿Se podría usar una matriz de láser y velas de luz en miniatura para desviar asteroides que están en una trayectoria de colisión con la Tierra?
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