Стимуляция освоения космоса через милитаризацию

[Rattus]

3d-же.

-Петька, приборы!
-Двадцать!
-Что "двадцать"?
-А что "приборы"?

Да хоть 4d - геометрию это никак не отменяет. И согласно ей КРУГОВЫЕ орбиты на одной высоте от одного центра будут пересекаться в любом случае. Для нацеленных на Землю спутников в любом случае нужно быть близко к нижней точке орбиты в момент пролёта над целью, причём в случае эллиптической её скорость в перигелии будет больше, а значит и время над целью - меньше.

[cybertron]

Вбиваем в гугл "ведро болтов и спутники"

Первая же ссылка

https://fonzeppelin.livejournal.com/107823.html

>>>> Предположим, нам надо уничтожить спутник-кубик с длиной граней два метра. Это достаточно большой объект. Для этого нам хватит плотности покрытия в одну гайку на квадратный метр, чтобы точно не проскочил. Размеры нашего поля пусть будут десять на десять километров — очень мало по космическим меркам, мы рискуем промахнуться, даже если точно знаем орбиту цели, но для модели сойдёт.

Проводим простейшие расчёты. В нашем абсолютно плоском поле оказывается сто миллионов гаек. Вес каждой гайки (возьмём М16) 0,016 кг. Значит, всего один слой нашего поля весит 1 600 000 килограмм, или 1600 тонн.>>>>

Это чтобы перекрыть одну орбиту.

Вот только в космосе не одна орбита.


Если вы собираетесь делать орбиту пересекающие другие орбиты - то вам нужно будет заполнять "гайками" орбиту по всей длине - немногим больше 40.000 километров.
И по всей высоте - от 200 километров до 36.000.

[Инопланетянин]

Чтобы устроить тот эффект, о котором вы размечтались, на ретроградную орбиту надо выводить тысячи тонн гвоздей. Тогда да... космос закроется, причем для ВСЕХ. Включая тех кто это запускал. Захочет ли кто-нибудь такое "назло всем уши отморожу"?

1 Они на этой орбите не бесконечно пробудут. Хотя, если на геосинхронную… Но даже там гравитация Земли и Луны рано или поздно, тем более ретроградных, оттуда выметет. И, как уже сказали, если речь о жизни или смерти тут не до космоса.
2 Вы считаете единовременный поражающий эффект, если их расположить стеной. Но гвозди будут летать и попадать в спутники постепенно. За 10-100 оборотов что-нибудь да попадёт. Уклоняться можно, конечно, но это, как я уже говорил, потребует частого маневрирования, что само по себе может быть поражающим эффектом.
3 Учитывая, что масса гайки меньше массы спутника, всё вниз не упадёт. Большая часть массы спутника останется на орбите, только функционал потеряет.

[Андрей Астрофизический]

Тысячи непересекающихся круговых орбит получатся только если одна орбита будет шириной не более нескольких сотен метров.

А что есть "ширина орбиты"? Если рассматривать вероятность столкновения, то это - буквально ширина занимающего ее аппарата. Средние размеры спутников пока намного менее, чем сотни метров. А размеры гаек и подавно. Так что и непересекающихся орбит будут не тысячи, а миллионы и миллиарды.

Если вы собираетесь делать орбиту пересекающие другие орбиты - то вам нужно будет заполнять "гайками" орбиту по всей длине - немногим больше 40.000 километров.
И по всей высоте - от 200 километров до 36.000.

И об этом так же не забудьте. С шагом менее чем в размер среднего спутника, по ВСЕМ ОСЯМ КООРДИНАТ.

Эдакий заказ, на такое количество гаек, поставит на колени всю металлургию планеты. А про возможности вывода этого добра на орбиту, я вовсе молчу.

[crazy_terraformer]

Эдакий заказ, на такое количество гаек, поставит на колени всю металлургию планеты. А про возможности вывода этого добра на орбиту, я вовсе молчу

Гайки - условное наименование штуковин. Это могут быть камешки. Гравий, щебень, песок. Представьте себе кольца из песка вокруг Земли. Подточим слегка поверхность солнечных батарей...

[cybertron]

Т.е ведро гаек превращается в миллионотонный астероид - который надо либо притащить откуда-то - и потом распылить на кусочки чтобы заполнить все орбиты - либо вывести ракетоносителями с Земли.

Проще все-таки растреливать лазерами. Или вывести на орбиту некий космический крейсер с рейлганами на борту. Пусть стреляет этими гайками прицельно. Только энергии ему понадобится... очень много.

[Mercury127]

1) металл как материал шрапнели необязателен,
2) шрапнель из материала самих жертв будет ничуть не хуже,
3) из одного и того же по массе куска капрона можно сделать как очень маленькие гайки, так и очень длинные нити,
4) а из этих нитей можно сделать кучу паутин радиусом километры и разместить на вытянутых полярных орбитах...

[AlexAV]

А что есть "ширина орбиты"? Если рассматривать вероятность столкновения, то это - буквально ширина занимающего ее аппарата. Средние размеры спутников пока намного менее, чем сотни метров. А размеры гаек и подавно. Так что и непересекающихся орбит будут не тысячи, а миллионы и миллиарды.

Для этого всего довольно легко сделать количественную оценку.

Вероятность столкновения спутника с поражающим элементом в единицу времени можно приближенно оценить как

\[ p = SnV_{av} \]

здесь \( S \) - площадь спутника (пусть будет 30 м²), \( V_{av} \) - средняя относительная скорость поражающего элемента относительно спутника (если поражающие элементы находятся на ретроградной орбите, то её можно приближенно принять как две первые космические, т.е. около 16 км/с), n - концентрация поражающих элементов. Примем критическую частоту столкновений, делающую бессмысленной какую-либо деятельность в космосе, равной одно столкновение в год (если спутники начнут служить менее одного года, то их использование явно станет неоправданным с экономической точки зрения). С учётом всего этого получаем критическую концентрацию поражающих элементов как \( n = 6.6 \cdot 10^{-5} \) км^-3, т.е. один поражающий элемент на 15137 км³.

Объём шарового слоя охватывающего орбиты высотой от 500 до 1500 км равен \( 6.8 \cdot 10^{11} \) км³. Т.е. чтобы всё это пространство сделать непригодным для использования достаточно будет 45 млн. поражающих элементов. Пусть вес каждого - 100 грамм (это цифра не просто достаточная, а даже избыточная, защититься от 100 граммового стального шарика летящего с относительной скоростью 16 км/с ничем, что можно установить на спутник, заведомо невозможно). Вес такого количества поражающих элементов получается всего около 4500 тонн. Т.е. вполне представимая цифра. Произвести столько стальных шариков - это вообще не проблема, а для их вывода потребуется запуск всего  225 20-тонных носителя, тоже вполне реальная цифра, вполне соизмеримая с современной интенсивностью запусков.

В общем вывод. Замусорить орбиту так, что для орбит в интервале 500 - 650 км никакая космическая деятельность не будет возможна несколько лет или десятилетий, а для орбит 850 - 1500 - несколько тысячелетий - вполне реальная задача, которую возможно решить на современном уровне техники. Закинуть на орбиту несколько тысяч тонн стальных шариков - задача решаемая и с технической и с экономической точки зрения.

В общем, как видите, полная аннигиляция спутниковой группировки на низкой орбите путём запуска ведер с гвоздями - это не миф. И при большом желании это действительно сделать можно.

[Mercury127]

тем более, что обломки спутников сами немедленно станут такой же шрапнелью, и процесс станет лавинобразным. так что 4500 тонн - цыфра завышенная...

[cybertron]

Всего 200 стартов Протонов. Ну может и возможно.

Осталась правда маленькая техническая деталь - распределить эти "гайки" равномерно по всему нужному обьему.
Будем к каждой гайке ионный двигатель приделывать чтобы она вышла на нужную орбиту?

[Андрей Астрофизический]

Примем критическую частоту столкновений, делающую бессмысленной какую-либо деятельность в космосе, равной одно столкновение в год (если спутники начнут служить менее одного года, то их использование явно станет неоправданным с экономической точки зрения)

Поскольку мы речь ведем о ВОЙНЕ, то целесообразность использования спутников следует рассматривать с военных позиций. И тогда критическую частоту столкновений стоит поднять на пару порядков. Столкновение раз в год, вояк не напугает.

[AlexAV]

Осталась правда маленькая техническая деталь - распределить эти "гайки" равномерно по всему нужному обьему.

Это не сложно.  Нам же не нужно каждый шарик выводить точно на нужную орбиту, нам достаточно всего лишь более-менее равномерно их раскидать по всем орбитам. Для этого в каждую партию шариков помещаем небольшой заряд взрывчатки, подрыв которой даёт некоторое заданное распределение шариков по скоростям. Подобрать такой набор точек подрыва и распределений по скоростям после него, чтобы конечное облако получилась с распределением более-менее похожим на равномерное совершенно точно можно.

[Фантазер]

Как-то вы всё усложняете.Вокруг Земли сейчас около 8 000 тонн потенциальных поражающих элементов.Пару стартов Союзов или Протонов или Чандженов с иголками по грамму вполне достаточно для запуска космического Апокалипсиса.

[cybertron]

Как то вы все упрощаете.

Сейчас в космосе на орбитах уже летает 128 млн кусков космического мусора размером более 1 мм и 34 тыс. частиц размером более 10 см.

https://ru.wikipedia.org/wiki/%D0%9A%D0%BE%D1%81%D0%BC%D0%B8%D1%87%D0%B5%D1%81%D0%BA%D0%B8%D0%B9_%D0%BC%D1%83%D1%81%D0%BE%D1%80.

Ну и как - как то это повлияло на выживаемость спутников? Случаев столкновений - единицы.

[loky1109]

Вес такого количества поражающих элементов получается всего около 4500 тонн. Т.е. вполне представимая цифра.

Число.
И число это вы взяли исходя из того, что как-то получилось распределить шрапнель равномерно.

[AlexAV]

Как то вы все упрощаете.

Сейчас в космосе на орбитах уже летает 128 млн кусков космического мусора размером более 1 мм и 34 тыс. частиц размером более 10 см.

Большая часть на орбитах захоронения ГСО. Поэтому и не происходят. А на низкой орбите только около 300 тысяч ( https://ria.ru/20091002/187328503.html ), т.е. более чем на два порядка ниже указанных 45 млн.. Оценки приведенные выше дают, что при таком их количестве столкновения должны происходить реже, чем раз в 100 лет. Где-то так оно по факту и происходит.

[Фантазер]

Ну и как - как то это повлияло на выживаемость спутников? Случаев столкновений - единицы.

Во первых нужно засеивать самые заселённые орбиты.18- 20 млн элементов на орбите старлинка дадут цепную реакцию, мама не горюй .Во вторых даже самые мелкие элементы даже в десятые и может сотые доли грамм будут рвать самые нежные конструкции спутников :СБ радиаторы ,антенны.Умножая посев.Ну а 8 000 т потенциальных поражающих элементов завершат начатое.

[Инопланетянин]

Всего 200 стартов Протонов. Ну может и возможно.

Всё же сложнее. Выводить-то придётся на ретроградную орбиту. Т.е. как минимум дополнительная ступень. Вращение Земли тут будет мешать, а не помогать. Но действительно можно сделать.

Поскольку мы речь ведем о ВОЙНЕ, то целесообразность использования спутников следует рассматривать с военных позиций.

Т.е. засорять только известные орбиты, где есть военные спутники? Например, вывести на одну орбиту забитую сейчас старлинками ведро гвоздей? Это ещё проще. Зачем всё подряд засорять? Если известно где сосредоточены спутники-шпионы? из Вазастана

ПС. Возможности манёвра у спутников ограничены, так что свободно скакать на сильно отличающиеся орбиты они не смогут. Ну или один раз.

[Mercury127]

Выводить-то придётся на ретроградную орбиту

не придется. разницы в столкновении на 8 и 16 км/с нет. полярные орбиты дадут 11 км/с, при этом сразу перекрывая все орбиты с меньшим наклонением, а полярные эллиптические - еще и с разными полуосями, в один присест...

[Фантазер]

Ну вот и разобрались.Всё как всегда,сломать гораздо проще чем построить.