Pregunta:
¿Por qué la NASA planea poner un meteoroide en la órbita lunar en lugar de la órbita terrestre?
LocalFluff
2014-01-26 20:53:02 UTC
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La NASA está trabajando en una misión de recuperación de asteroides. Un pequeño asteroide se moverá a la órbita lunar donde será visitado por astronautas que caminan por el espacio. Como solo tendrá un diámetro máximo de siete metros, prefiero llamarlo meteoroide. El que explotó sobre Chelyabinsk el año pasado tenía unos 20 metros de diámetro y, por lo tanto, casi nueve veces más masivo. El meteoroide recuperado será demasiado pequeño para representar un peligro para la Tierra. Además, supongo que tendrá una velocidad más baja en relación con la Tierra que un asteroide interplanetario promedio. Buscarán un asteroide de delta-v bajo.

¿No sería más fácil visitarlo en la órbita terrestre baja y tal vez usar la ISS para investigarlo?

¿Puedes compartir alguna información sobre la misión? Es oficial?
No sé dónde está en el laberinto político, pero el presidente mencionó que ir a un asteroide y una recuperación a la órbita lunar fue la respuesta de la NASA a eso. Enlace de algunas noticias aquí: http://www.nbcnews.com/science/nasa-flooded-ideas-asteroid-retrieval-mission-6C10766851 un pdf en algún lugar del espacio webb de la NASA: http://www.nasa.gov/pdf/ 746689main_SLS_Highlights_April_2013.pdf ilustración de youtube: https://www.youtube.com/watch?v=lg0uX0ogA5k Apuesto a que google mejor que yo desde allí.
Quizás prefieras llamarlo meteoroide, pero estarías equivocado. [Los meteoritos tienen un metro de diámetro o menos] (http://onlinelibrary.wiley.com/store/10.1111/j.1945-5100.2009.01009.x/asset/j.1945-5100.2009.01009.x.pdf?v = 1 & t = hqyrqght & s = 2d76f1cabf9f3aedfe0832ecb37e871969f02e06) (pero más de 10 micrones).
Tres respuestas:
Mark Adler
2014-01-28 12:33:59 UTC
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Se necesitarían mucho más $ \ Delta V $ para llevarlo a una órbita terrestre baja. Los objetivos seleccionados están lo suficientemente cerca de la órbita de la Tierra alrededor del Sol, por lo que solo se necesitan alrededor de $ 200 \, \ mathrm {m / s} $ para ponerlos en una órbita retrógrada distante alrededor de la Luna. Llevar la cosa a una órbita terrestre baja sería alrededor de $ 3 \, \ mathrm {km / s} $. La tiranía de la ecuación del cohete lo hace inviable.

¡Muy interesante! Eso suena como una explicación potencialmente muy buena. Pero, ¿podría explicar un poco qué es lo que básicamente lo hace así? La Luna orbita la Tierra a solo 1 km / s, lo que podría explicar intuitivamente 1/3 de la diferencia en sus números. Pero, ¿por qué los asteroides cercanos a la Tierra tendrían menos que ese delta-V en relación con la Luna que con la Tierra? ¿Porque podrían ser empujados a trayectorias que pasan por la Luna varias veces, tal vez?
Porque la Luna casi se ha escapado de la Tierra. Yendo en sentido contrario, se necesitan alrededor de $ 3.1 \, \ mathrm {km / s} $ para llegar desde LEO (órbita terrestre baja) a una órbita que apenas llega a la Luna. Desde LEO, se necesitan $ 3.2 \, \ mathrm {km / s} $ para escapar completamente de la gravedad de la Tierra. Solo $ 100 \, \ mathrm {m / s} $ más. Entonces, en términos de $ \ Delta V $, la Luna está mucho más cerca del resto del Sistema Solar que de la Tierra.
@LocalFluff [Pozo de gravedad] (https://en.wikipedia.org/wiki/Gravity_well) de la Luna es menos profundo, ya que solo tiene aproximadamente un 1,23% de la masa de la Tierra. Tampoco es insignificante que orbita la Tierra, lo que potencialmente también puede reducir el delta-v requerido, dependiendo de cómo se mueva el objeto capturado en relación con él. Dado que estamos hablando de asteroides NEO aquí que ya estarían a velocidades orbitales cercanas a las del sistema Tierra-Luna, esa diferencia no sería pequeña. Lo que Mark responde en números, aunque no tengo ninguna duda es correcto, también _siento_ correcto.
TildalWave
2014-01-26 21:19:30 UTC
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Seguridad de nuestro planeta azul. Eventualmente, anomalías de la gravedad causarían que incluso un objeto en órbita perfecta (¿una luna pequeña?) preceda y golpee el cuerpo alrededor del cual orbita. Dado que orbitar un asteroide significa reducir una gran fracción de su impulso para acercarlo a los celestiales, orbita naturalmente (los planes de la NASA implican capturar un asteroide cercano a la Tierra, o NEO, como parte de su Iniciativa de asteroides) no impactaría con tanta velocidad como lo hizo el meteorito de Chelyabinsk (la velocidad LEO requerida es solo aproximadamente 8 km / s, que tendría que ser reducido a desorbitar, mientras que el meteoro de Chelyabinsk entró en la atmósfera de la Tierra a una velocidad estimada de 18,6 km / s), lo que provocó que se desintegrara en fragmentos más pequeños en la atmósfera debido a la fricción y al calentamiento aerodinámico. Por lo tanto, aún representaría una amenaza significativa para la Tierra, incluso si fuera mucho más pequeño que el superboluro de Chelyabinsk. Yo mismo estoy mucho más a favor de que esto suceda en la Luna que en la Tierra.

Tampoco haría mucha diferencia para la seguridad de los astronautas que estudian este asteroide (aunque es mucho más grande que aproximadamente 1 m de diámetro, no puede ser considerado un meteoroide) o mucho más difícil de alcanzar, ya que no podría estar en órbita en órbita terrestre baja (LEO) debido a la suficiente resistencia atmosférica que está descomponiendo su órbita, y donde los astronautas todavía estarían algo protegidos del viento solar y las partículas de protones de alta energía de radiación cósmica por el cinturón de radiación de Van Allen, o podrían ser contactados más fácilmente o enviar suministros por los vehículos de lanzamiento orbital actualmente disponibles en caso de que algo salga mal.

También es más fácil (se requiere un delta-v más pequeño) para transportarlo posteriormente la roca vuelve a una órbita segura en el espacio cis-lunar una vez que hayas terminado de estudiarla, si está en órbita alrededor de un cuerpo de masa más pequeño que ya se encuentra a una parte significativa de las Colinas de la Tierra phere.

aramis
2014-02-16 08:14:51 UTC
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Existen múltiples razones.

Arma de destrucción masiva

Cualquier cuerpo grande en órbita es un arma potencial de destrucción masiva. Si sueltas una roca de 20 toneladas desde la órbita, es posible que no sobreviva, pero si lo haces bien, se creará un cráter de unos 100 m de ancho.

Si bien la NASA no planea usar ortillería de caída libre, la posibilidad una cuestión política.

Propiedad y acceso

Legalmente, todos los cuerpos naturales en el espacio son propiedad común de todos los pueblos de la Tierra.

Ponerlo en LEO lo convertiría en accesible a una variedad de estados que son considerados políticamente poco confiables. El ejemplo clave es Corea del Norte: han demostrado la capacidad de lanzar SRBM, que son precursores de un programa espacial y de misiles balísticos intercontinentales. (Los lanzadores espaciales iniciales de los EE. UU. Se desarrollaron de hecho como parte de los programas de misiles balísticos intercontinentales). La preocupación de que estas naciones puedan alcanzar y desorbitar un cuerpo como una forma de terrorismo es una amenaza real y presente (pero de baja probabilidad).

Una ubicación de la Órbita Lunar tiene mucho menos acceso para todos, sin embargo, es una barrera casi total para la mayoría de las naciones. EE.UU., Rusia, China, India y la UE tienen la capacidad para llegar allí, como lo demuestra la capacidad de aterrizar vehículos lunares e instalar orbitadores lunares. Todavía está lo suficientemente cerca para la mayoría de los controles experimentales en tiempo real.

Más margen de error

La falta de atmósfera ➀ permite que una falla no resulte en desaceleración e impacto, ni en en el derretimiento de la superficie del cuerpo.

∆V más bajo

Se necesita menos energía general para poner elementos en una órbita lunar estable que una órbita terrestre estable. El cambio de velocidad necesario es menor y, por lo tanto, la duración de la aceleración y el empuje total pueden ser menores.

Menos impacto

Básicamente, insertar cualquier cosa en la órbita terrestre implica dar en el blanco en el tiempo y velocidad adecuados para no golpear nada más en la órbita de la Tierra. Hay una gran cantidad (miles) de elementos rastreados y cientos de elementos útiles, incluida una instalación con personal, que podrían verse afectados.

La órbita lunar está mucho menos poblada y ningún equipo en órbita lunar es una infraestructura esencial.

Mucho menos impacto en las órbitas de los satélites.

Si mal no recuerdo, la intención es moverse un asteroide de menos de un kilómetro de diámetro, pero preferiblemente de más de 100 m de diámetro. Estos son objetos lo suficientemente grandes como para tener un efecto notable sobre otros cuerpos en órbita. El efecto acumulativo podría ser catastrófico. El impacto es pequeño, pero sería persistente y afectaría notablemente a todas las demás estructuras en órbita.

Menor tensión de marea

La tensión de marea es la diferencia en la atracción entre los extremos de un objeto en órbita alrededor un objeto más masivo. La órbita lunar produce mucho menos estrés de las mareas que la órbita terrestre, debido a la masa lunar mucho menor. (Tenga en cuenta que el estrés de las mareas de la Tierra seguirá existiendo en la órbita lunar, pero será considerablemente menor que incluso el geosynch.

Demostrar que la tecnología no requiere una órbita terrestre.

La tecnología en La cuestión es la capacidad de poner asteroides en las órbitas deseadas. Los principios son exactamente los mismos, ya sea en la Tierra, la Luna o la órbita marciana. El éxito resultará en probar la tecnología.

Una base para la ciencia futura

Un asteroide en órbita lunar es una buena base para una mayor ciencia orientada hacia la luna y el espacio profundo. Al estar más cerca de la luna, proporciona acceso de retransmisión para los exploradores del lado lejano, así como una ubicación fuera de los cinturones de van allen para probar varios enfoques prácticos de protección contra la radiación sin tener que aterrizar en la luna misma.


➀ La atmósfera lunar está presente, pero es una fracción de pascal tan baja en la superficie que se puede ignorar con seguridad para propósitos orbitales .

Gracias por tus respuestas. Un deltaV bajo es la única razón válida, creo, y podría ser suficiente. Pero la paranoia terrorista es una enfermedad y la seguridad del planeta es una broma. El tamaño máximo será de 8 metros con una masa de quizás 3 toneladas. Un propulsor de iones solares nunca podría hacer nada con un asteroide * real * para la defensa planetaria o de importancia económica. La misión de recuperación de meteoroides obviamente ha sido diseñada solo para usar el propulsor de iones, SLS y Orion. No para ciencia, seguridad o extracción de recursos. Leí en línea que muchos opinan que esta loca misión nunca sucederá.
La propuesta inicial sobre la que leí fue la de un asteroide de 100 m, y el uso de un controlador de masa, no de iones. La unidad de iones se puede financiar más fácilmente. Y la NASA ha hecho cosas más locas. Me viene a la mente el salto de Kittinger.
Para la ciencia de los asteroides pequeños, podrían ir a Chelyabinsk. Tienen piezas de media tonelada de un asteroide de 20 metros muy accesibles allí mismo en el suelo. Eso ahorraría miles de millones de dólares. Pero, ¿para qué usar el SLS + Orion y el propulsor de iones por ahora? Cancelación ...
@LocalFluff, estás perdiendo por completo el punto de mover un asteroide a la órbita, y uno de los más importantes es determinar si 0.01G es significativamente diferente fisiológica y psicológicamente de la caída libre. Un asteroide de 20 m no tiene valor para esos propósitos: un asteroide de 100 m, como eran las primeras propuestas, fue suficiente para comenzar a observar los efectos separados de la caída libre.
Un asteroide de 100 m sería diferente, sí. Para la defensa planetaria, para visiones mineras futuristas, y quizás científicamente si generalmente se forman de manera bastante diferente a como lo hacen los asteroides de 7 m. ¡Pero ahora, 7 m! (¿No sería mucho más barato colocar la mayor parte recuperada del meteorito Chelyabinsk en la órbita lunar?) :-P
Probablemente no: el proceso de ajustar una órbita es mucho más barato que sacar una masa comparable de un pozo de gravedad. Especialmente dada la capacidad de utilizar velas solares y maniobra de alambre cargado. Se ha demostrado que ambos funcionan en órbita.


Esta pregunta y respuesta fue traducida automáticamente del idioma inglés.El contenido original está disponible en stackexchange, a quien agradecemos la licencia cc by-sa 3.0 bajo la que se distribuye.
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