Pregunta:
Vida media de los desechos espaciales
horsh
2013-08-06 14:13:28 UTC
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En caso de que haya lanzamientos de espacio cero a partir de algún momento. ¿Cuánto tiempo tomará para que la masa de desechos espaciales en LEO se reduzca a la mitad?

Fuentes de incertidumbre: 1) Clima solar. 2) Eventos de colisión (los escombros que aparecen después tienen diferentes coeficientes balísticos).
En realidad, esta es una pregunta realmente difícil que realmente no tiene sentido. La vida útil de los escombros en general no sigue una disminución exponencial, por lo que esta pregunta no tiene mucho sentido.
Hay pronósticos en el libro Space Debris de H. Klinkrad (2006), pero estos ni siquiera toman en cuenta el escenario de "detener todos los lanzamientos". Sin embargo, para responder a la pregunta, se necesita una distribución empírica de escombros, una base de datos de satélites existentes, una rutina de propagación confiable, suposiciones de clima solar repetido, un modelo de evento de ruptura / colisión, un contenedor Monte Carlo y algo de tiempo de computadora.
Tres respuestas:
Cougar9000
2013-08-06 18:56:41 UTC
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La NASA tiene una sección de preguntas frecuentes decente en su sitio web sobre desechos orbitales.

¿Cuántos desechos orbitales hay actualmente en la órbita de la Tierra?

Se sabe que existen más de 21,000 desechos orbitales mayores de 10 cm. La población estimada de partículas entre 1 y 10 cm de diámetro es de aproximadamente 500.000. El número de partículas de menos de 1 cm supera los 100 millones.

¿Cuánto tiempo permanecerán los desechos orbitales en la órbita terrestre?

Cuanto mayor sea la altitud, más tiempo permanecerán los desechos orbitales permanecen en órbita terrestre. Los escombros que quedan en órbitas por debajo de los 600 km normalmente vuelven a la Tierra en varios años. A altitudes de 800 km, el tiempo de desintegración orbital a menudo se mide en décadas. Por encima de los 1.000 km, los desechos orbitales normalmente seguirán dando vueltas a la Tierra durante un siglo o más.

Dado que la mayoría de los desechos orbitales contabilizados se encuentran en el rango de 750 a 800 KM, se necesitarían varias décadas para que la descomposición orbital redujera significativamente la cantidad de desechos espaciales creados por el hombre.

Preguntas frecuentes sobre desechos orbitales

+1 Buena respuesta, pero parece que todavía hay espacio para una mejor respuesta
@JamesJenkins Sí, por supuesto. No tengo los recursos para poner cifras concretas a ninguno de estos
user1546
2014-01-30 12:04:08 UTC
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Todo lo que esté por debajo de los 300 km estará fuera de órbita en un mes más o menos, todo lo que supere los 10.000 km estará allí para siempre. Los objetos densos permanecerán levantados durante más tiempo que los objetos de baja densidad (una hoja de papel de estaño se ralentizará más rápido que la misma hoja enrollada en una bola) y las órbitas excéntricas decaen más lentamente que las circulares (porque el arrastre solo ocurre en el punto bajo de la órbita). y no afecta en gran medida la altura del punto bajo, solo tiende a hacer que la órbita sea más circular).

Casi la mayoría de las cosas por debajo de los 600 km se despejarán en 40 años.

Cómo se acumula esto como una vida media, bueno, podría adivinar una distribución de las densidades de los escombros y resolverlo de esa manera o simplemente podría adivinar, es decir, en su mayoría desapareció después de cinco vidas medias (95% aproximadamente) y 40/5 = una vida media de 8 años para desechos por debajo de 600 km. Pero lo que quedará serán tus pequeños objetos densos y realmente peligrosos, es decir, tornillos, no manchas de pintura. Además, habrá más cosas cayendo desde más arriba y escombros generados por colisiones.

Aquí hay una pieza de software gratuito: http://orbitaldebris.jsc.nasa.gov/mitigate/das .html que calcula la vida útil orbital si estás interesado.

ThePlanMan
2014-02-03 17:16:22 UTC
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La tasa de descomposición de los desechos espaciales es impulsada principalmente por el arrastre de la atmósfera terrestre. El grado en que la atmósfera se ralentiza y el objeto se basa en el coeficiente balístico del objeto. Esto se debe a que la energía cinética de un objeto es la mitad de la masa del objeto y su velocidad ^ 2, y la fuerza de arrastre es proporcional al área de la superficie mojada o al área de la sección transversal del elemento de escombros. Sin embargo, esta es solo la mitad de la historia.

El problema de los desechos espaciales es un problema tan problemático porque los objetos pueden chocar entre sí. Cuando ocurren estas colisiones, los objetos se rompen en pedazos más pequeños. Generalmente, esto tiene un efecto positivo en la tasa de descomposición ya que el área total mojada de las piezas es mayor que el área mojada de un objeto intacto. Sin embargo, no todas las piezas son iguales y, por lo tanto, obtendrá algunos objetos muy densos y algunos de muy baja densidad. Esto hará que algunos objetos tengan un coeficiente balístico alto y otros tengan un BC bajo, las piezas con los BC más altos permanecerán en órbita más tiempo que las otras piezas y potencialmente más que la nave espacial original intacta. El efecto neto a lo largo del tiempo es un aumento en el número total de objetos, incluso si la masa total en órbita está disminuyendo.

Dado que este es un problema complejo, las simulaciones de Monte Carlo se utilizan a menudo para predecir la tasa de aumento. en flujo de escombros (número de objetos). Sin embargo, las incertidumbres involucradas en estas simulaciones dejan muchos factores desconocidos y diferentes modelos predicen diferentes resultados. Agregue un comentario si desea información más específica: una vida media no es algo que se pueda predecir con precisión aquí.



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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