Allarme detrito per la ISS

neanche la vernice che dicevamo poc’anzi?

Se ha bucato qualche millimetro di alluminio non credo che si faccia trattenere da dell’aerogel :wink:

l’aerogel è fatto apposta! L’hanno usato per catturare la polvere della coda di una cometa!

Stiamo parlando di particelle microscopiche, schegge di vernice in passato hanno danneggiato seriamente dei finestrini dello Shuttle…

non so a che velocità andasse l’aerogel rispetto alla coda della cometa, ma a parità di velocità, un granello di sabbia fa piu’ danno di un granello di vernice.

edit:
trovato:
“Quando la sonda volò vicino alla cometa, la velocità di impatto delle particelle nella coma si aggirava attorno a 6100 m/s”
http://it.wikipedia.org/wiki/Sonda_Stardust#Raccoglitori_in_aerogel

circa 22000 km/h

Quindi potrebbe funzionare anche con la vernice.

Non credo sia una questione di velocità relativa, ma di dimensioni. Credo che le particelle raccolte da stardust fossero vari ordini di grandezza più piccole dei detriti spaziali comunemente noti. La goccia di vernice di cui si parlava sopra era della dimensione di qualche decimo di millimetro.

Infatti… e quelli pericolosi sono quelli più grandi…

Ok sui i ragionamenti, non server a intrappolarlo.

Ma se l’obbiettivo è solo togliergli un po’ di quantità di moto, magari sufficiente per fargli abbassare l’orbita e ridurre il tempo che quel pezzetto passerà in Orbita?

Tipo si lancia una “rete” destinata ad essere bucherellata da tutti i detriti, facendoli così rallentare.

Che ne dite?

Problema di alimentazione a parte (ma se fosse basato a terra il problema non si porrebbe), potrebbe essere una buona idea!

Sbaglio o le guerre stellari, di reganiana memoria, prevedevano l’uso di laser di potenza per distruggere eventuali ICBM in arrivo e quindi se potevano distruggere degli ICBM, figurarsi se non potrebbero distruggere (vaporizzare) dei sassi?

volevo far notare una cosa riguardo alla propulsione a ioni… anche se consuma relativamente meno delle altre, per ottenere un incremento di velocità significativo è necessario molto più tempo (non a caso viene utilizzata per le sonde interplanetarie).

L’idea dell’ aerogel l’avevo avuta anche io tempo fa, e anche alcuni miei colleghi (forse a breve vorrebbero farci anche uno studio a riguardo…)
in ogni caso ci sono vari problemi:
i detriti hanno troppa energia cinetica e probabilmente anche un pannello spesso di aerogel non riuscirebbe ad avere una forza frenante sufficiente…
io stavo pensando eventualmente ad un qualche ibrido con gli scudi multistrato metallici o simil-kevlar (come sono stati proposti ultimamente, ma non sono troppo ferrato), in modo tale da avere prima una frammentazione del detrito e poi la cattura degli stessi frammenti nell’aerogel, ma in ogni caso la vera azione frenante non sarebbe data dall’aerogel, ma dagli “scudi” che frenano o frammentano il detrito. In ogni caso suppongo che in termini di spessori (e quindi pesi) siano molto poco convenienti.

Anche assumendo di trovare la tecnologia e il materiale adatto, avremo in ogni caso un pannello blocca-detriti che viaggia nello spazio. Da qui la seconda importante problematica: l’intercettazione del detrito e quindi si torna ai problemi di propulsione…

Per quanto riguarda i laser sono stati fatti alcuni esperimenti per “vaporizzare” detriti, (o meglio ablare la superficie del detrito e genere forze propulsive per far deviare la traiettoria e diminuire la massa) ma mi sembra si tratti solo di detriti di piccole dimensioni (<= 1mm)

le domande sono… ma questi detriti “dovrebbero” ricadere naturalmente sulla terra, prima o poi, oppure per alcuni non c’è niente da fare? tutti i satelliti hanno bisogno di reboost periodici per mantenere la quota…mi chiedo se questi piccoli detriti continuino ad abbassarsi di orbita… e poi, a parte la vernice, come mai ci sono così tanti detriti di piccole dimensioni? distruzioni intenzionali?

Infatti,i laser di reaganiana memoria avevano la capacità teorica di mettere fuori uso gli ICBM.
Si potrebbe fare anche meglio dallo spazio se solo ci fosse la tecnologia per accumulare abbastanza energia in un “serbatoio” (sia che si tratti di super condensatori o anelli superconduttori,batterie ad alte prestazioni) perchè l’energia dei pannelli per quanto scarsa possa essere se ci sono capienti serbatoi questa può essere accumulata in grande quantità.
Altro problema non secondario sarebbe quello di possedere un laser sufficientemente affidabile da funzionare per parecchio tempo,perchè le alte potenze implicano stress a tutti i componenti con i quali è stato costruito.

Se cio’ fosse possibile anche un effetto minimo prolungato per un tempo sufficientemente lungo potrebbe ottenere risultati degni di nota. Ho letto un articolo di pochi mesi fa su un possibile esperimento a riguardo da installare sul modulo Kibo della ISS…

I detriti decadono principalmente a causa della resistenza aerodinamica causata dalla presenza dell’atmosfera. Ma essa si assottiglia sempre di più con l’aumentare della quota dell’orbita. Per le orbite basse e per quelle fortemente ellittiche con perigei a quote basse si ha effettivamente un decadimento che varia dai mesi alle decine di anni (funzione di vari parametri, tra cui principalmente l’area trasversale della sezione, su cui agisce la resistenza).
Per i satelliti in orbite alte, come quelli in geostazionario, purtroppo data la scarsa o nulla presenza di atmosfera non si hanno effetti di frenatura aerodinamica (o si avrebbe un decadimento nell’ordine delle migliaia di anni ). Per cui satelliti in GEO sono destinati a rimanerci a meno di effettuare manovre a fine vita verso orbite cimitero più alte.
Recentemente però si è visto che l’effetto della pressione di radiazione solare potrebbe far decadere oggetti (con determinati rapporti area/massa) anche da orbite GEO

si ma non sarebbe più sano frenare i satelliti in orbita geostazionaria per farli bruciare in atmosfera anziche creare un’orbita pattumiera? basterebbe una variazione di pochi metri al secondo…

La cosa è stata studiata, e si è deciso che la cosa più saggia era di spostare i satelliti circa 300-400 Km sopra la fascia GEO.

Se frenassi il satellite di pochi metri al secondo non otterresti nulla… la velocità circolare in GEO è di 3,07 Km/s.
Se fai “frenare” (ovvero accelerare) il satellite di pochi m/s lo sposti su un’orbita molto vicina, con le stesse condizioni di assenza di atmosfera. Per far bruciare il satellite dovresti programmare una lunga accensione per portare il satellite da quota 36000 Km a quote LEO o inferiori, poichè solo a quote basse possono decadere naturalmente. Dovrei avere un grafico del tempo di decadimento in base alla quota, ora lo cerco…

quindi ad esempio i satelliti gps (geostazionari) che hanno una vita media di circa 7 anni e mezzo staranno a girare lassù per sempre?? Fra un po allora sarà davvero pieno zeppo di satelliti!

C’è un aspetto interessante che riguarda i detriti:a parità di quota e di composizione chimica quelli più piccoli cadono prima nell’atmosfera perchè la rapidità del decadimento dell’orbita per frenamento dipende dal rapporto superficie/massa.
Supponendo per comodità una sfera,la superficie è proporzionale a r^2 mentre la massa è proporzionale a r^3 per cui diminuendo le dimensioni sebbene la superficie di frenamento diminuisca, il fattore d’inerzia diminuisce più rapidamente di quanto non faccia il fattore di frenamento.

per ora ho trovato questa immagine online: a 250Km di quota la vita è di 10 anni, 350Km è circa di 100 anni e a 500Km di 1000…
http://www.spacefuture.com/archive/images/orbital_considerations_in_kankoh_maru_rendezvous_operations.2.gif

E’ pero questo che i detriti sono ormai diventati un problema…
in ogni caso suppongo che i satelliti gps siano programmati per effettuare manovre a fine vita operativa…

Altra manovra effettuabile (ed effettuata a volte) è infatti aumentare la superficie del satellite (la massa è fissa, a meno del consumo di propellente) ^_^.

Ecco un’immagine che rappresenta i detriti… ovviamente non sono in scala…

Si nota la concentrazione in orbite basse, uniformemente distribuite, e delle orbite geostazionarie nella fascia equatoriale.


Scusate…i satelliti gps sono in orbita GEO?
Potrei sbagliarmi ma non credo…
Infatti Wikipedia riporta 20200Km come quota con orbita elittica a 55°
http://it.wikipedia.org/wiki/Global_Positioning_System