Frage zu Orbitalmechanik und Trajektorien für ein Weltrauminfrastrukturprojekt/eine Idee zur Klimaanpassung

Ich arbeite an einem alternativen Ansatz für das Konzept, einen Sonnenschutz zu verwenden, um die Erde vor der Sonne abzuschirmen (um bei der Anpassung an den Klimawandel zu helfen). Es würde Ströme von Mondboden von mehreren verschiedenen Mondorten verwenden, um die Schattierungseffekte auf einem bestimmten Zielgebiet für einen bestimmten Zeitraum zu überlagern.

Der Boden würde so ausgerichtet werden, dass er die Umlaufbahn des zu sammelnden Mondes abfängt (Vermeidung von Materialverlust). Jede Schattenlinie wäre für jemanden auf dem Boden nicht wahrnehmbar (blockiert <0,5 % der Sonnenstrahlung), aber sich überlappende Linien für längere Zeiträume würden einen merklichen Effekt auf die Bodenoberflächentemperaturen haben.

Ich weiß, dass die langsamsten möglichen Geschwindigkeiten den größten Schattierungseffekt bieten würden, und eine Erhöhung der Geschwindigkeit der Projektile verringert die Wirksamkeit. Ich weiß auch, dass die Technologie eine Beschränkung auf der Grundlage der Kosten sein wird. Meine Frage ist, begrenzt die Orbitalmechanik auch das Fenster für den Zeitraum, in dem Boden projiziert werden kann und immer noch auf dem Mond landet? Ich gehe davon aus, dass das Zielfenster mindestens ein paar Tage beträgt, da das Ziel mit der gleichen Geschwindigkeit näher kommt, mit der sich die Startplattform weiter entfernt, aber das ist nicht die Art von Annahme, auf die ich mich verlassen möchte.Geben Sie hier die Bildbeschreibung ein

KLÄRUNGDie Verwendung von TEP mit 6 Ursprungspunkten für den Boden würde 6 abfangende Linien erzeugen, die 6 lange rechteckige Schatten erzeugen, die ~0,5 % bis 1 % des Lichts blockieren. Aber die Schatten würden sich in einem Bereich überlappen und einen stärkeren Schatten um ~3%-6% des Lichts erzeugen. Wenn Sie Feuer von 2 verschiedenen Tagen kombinieren können, um diesen überlappenden Effekt zu verdoppeln, könnten Sie ~ 6% -12% des Lichts blockieren (ohne einen Effizienzverlust zu berücksichtigen). Wenn Sie dies über 10 Tage hinweg tun könnten, würden Sie nicht nur die Effizienz steigern, sondern auch die Kosten für anfängliche Tests und den Return on Investment drastisch senken. So werden die unglaublichen Entfernungen im Weltraum zu einem Vorteil, der sowohl als Sprungbrett als auch als Kraftmultiplikator mit abnehmender Rendite fungiert. Das Ziel dieser Frage ist es, festzustellen, wie theoretisch es möglich ist, diesen kraftmultiplizierenden Bereich zu erweitern, und wie weit er sein könnte.

Außerdem ist das Bild keineswegs genau. Betrachten Sie es als eine wirklich schlechte Serviettenzeichnung.

Eine Herausforderung dabei ist, dass die Neigung der Umlaufbahn des Mondes bedeutet, dass der Staub die Erde einen Großteil des Jahres nicht beschattet, was die relative Seltenheit von Finsternissen bezeugt. Es könnte möglich sein, auf einer geneigten Umlaufbahn zu starten, die sich immer noch mit dem Mond schneidet, aber die Modellierung ist ... interessant.
Was ist die Motivation für den Versuch, das Material wiederzugewinnen? Wenn Sie ein Jahrhundert lang jede Sekunde 20.000 Tonnen Erde ausstoßen würden, würden Sie ein Millionstel der Mondmasse verlieren.
Für GremlingWranger bin ich noch nicht an dem Punkt, an dem ich irgendetwas modellieren kann. Dafür suche ich Gruppen, mit denen ich arbeiten kann. Insbesondere weiß ich nicht, ob die Bögen außerhalb bestimmter Ausrichtungen existieren können. Aber selbst wenn dies der Fall wäre, gäbe es noch Zeiträume, in denen es nutzbar sein könnte. Diese Methode zum Projizieren der Materie kann auch auf andere Weise verwendet werden, z. B. um Asteroiden abzulenken oder Sky Hooks durch billige Energiezufuhr mit Strom zu versorgen.
Für Russell ist dieses Projekt sowohl als solares Infrastrukturprojekt als auch als Anpassungsprojekt an den Klimawandel konzipiert. Es ist einfacher, Erde zu schaufeln als Steine ​​zu schleifen, und es ist einfacher, diesen Prozess zu verwenden, um Erde zu einer Fabrik zu transportieren, als diesen TEP-Prozess und eine Fabrik alles separat abbauen zu lassen. So ist es einmal gemacht. Es ist auch politisch einfacher, weil es ein Streitpunkt weniger ist.
Würde dies zu einer massiven Zunahme von Weltraumschrott im cislunaren Raum führen?
Organischer Marmor – Technisch gesehen ja, aber in einem so geringen Maße, dass dies tatsächlich nicht der Fall ist. Insbesondere umkreist der Mond ~238000 Meilen von der Erde entfernt. Die Bodenwolken würden nicht in die Hälfte dieser Entfernung kommen, viel weiter von der Erde entfernt als andere von Menschenhand geschaffene Objekte, daher sollte es keine direkte Störung geben. Es ist so, als würde man auf einer Nebenstraße neben der Autobahn fahren. Indem Sie die Erde auf dem Mond sammeln, vermeiden Sie die Entstehung von Weltraumschrott. Da jedoch Felsen, die durch den Weltraum reisen, unvermeidlich mit den Wolken interagieren, würden einige Trümmer zurückbleiben. Dies ist etwas, das untersucht werden muss, bevor Sie fortfahren.
@TAMcKay Wie werden Sie dafür sorgen, dass die zurückkommende Erde an Ihrer Sammelstelle landet?
@Russell, Bodensammlung und die Methode, die zum Projizieren des Materials ausgewählt wird, hängen hauptsächlich von der kostengünstigsten / effizientesten Methode zum Projizieren des Materials ab. Da ich mich noch in der sehr frühen Planungsphase befinde, habe ich keine Zahlen und es würde zu lange dauern, die Optionen durchzugehen, die ich mir ausgedacht habe :(
Ich glaube nicht, dass Sie wollen , dass sie sich überlappen. Wenn jeder Strom 0,5 % der Sonnenstrahlung blockieren würde, wäre es effizienter, sie zu verteilen als zu stapeln. Wenn sie gestapelt wären, würde der zweite 0,5 % von 99,5 % blockieren, der dritte würde 0,5 % von 99,0 % usw. blockieren, um die Renditen zu verringern.
Fragen Sie nach Monica, Sie haben Recht damit, dass es abnehmende Renditen gibt. Und wenn das Ziel darin bestünde, die Gesamttemperatur der Erde zu senken, wäre das weitaus sicherer. Gleichzeitig würden sich 98 % oder mehr der von jeder Wolke bedeckten Gesamtfläche nicht überlappen. Nur für eine kurze Strecke würden sich die Wolken überlappen und zwei Werkzeuge schaffen, eines einen diffusen Kühleffekt, von dem effektiv jeder profitieren würde, und einen konzentrierten Effekt, der es uns ermöglichen würde, einige der schlimmsten lokalen Folgen des Klimawandels abzumildern. (Bearbeiten, vergessen nach Monica zu fragen, sorry :(

Antworten (1)

Teilantwort bisher...

Für die Flugbahnen in Ihrer Zeichnung werden die Objekte den Mond verfehlen. Sie kommen viel näher an der Erde vorbei, daher wird ihre Umlaufbahn wesentlich schneller sein als die des Mondes, sodass sie die Abfangpunkte Tage vor dem Mond passieren und ihn definitiv verfehlen werden.

Wenn es sich jedoch um elliptische Umlaufbahnen mit derselben großen Halbachse wie der Mond handelt, kehren sie nach vollen 27 Tagen zur gleichen Zeit wie der Mond zu ihrem Startpunkt zurück und werden so auf der gegenüberliegenden Seite des Mondes wieder abgelagert Mond.

Wenn Sie die Zeit verlängern möchten, die sie damit verbringen, die Erde zu beschatten, verwenden Sie die gleichen elliptischen Umlaufbahnen, stellen Sie die Erde jedoch auf den anderen Brennpunkt (Ellipsen haben zwei) und starten Sie wie gezeigt in Richtung ihres Apogäums und nicht in Richtung ihres Perigäums.

Hier ist, was ich bisher geplottet habe. Ich werde diese Antwort weiter hinzufügen, wenn Sie mir Feedback dazu geben, was es braucht, um mehr über die Orbitalmechanik zu erklären.

Beide Umlaufbahnen haben die gleiche große Halbachse und Perioden. Die dicken Linien veranschaulichen die Entfernung, die sich jeder in der gleichen Zeit zurücklegt. Keplers zweites Gesetz der Bahnbewegung ( 1 , 2 ) gibt uns hierin Anweisungen.

Python hier: https://pastebin.com/UmUSTb7k (das Skript ist zerbrechlich, nicht für allgemeine Zwecke)

Geben Sie hier die Bildbeschreibung ein

Vielen Dank für die Informationen und Ressourcen. Um mein Verständnis der von Ihnen angesprochenen Themen zusammenzufassen, könnte ein Projektor ziemlich lange feuern und die Schatten immer noch über einem Zielort zusammenlaufen, es könnte nur einige ziemlich kräftige Berechnungen beinhalten. Das würde die Anschaffungskosten für das Projekt drastisch senken und das Testen zu einem viel erschwinglicheren Unterfangen machen, vorausgesetzt, das Projekt kommt so weit. (Bearbeiten: Ich werde das, was Sie mir gegeben haben, mit anderen überprüfen, um sicherzustellen, dass ich es verstehe. Ich schätze die Unterstützung sehr und wenn meine Zusammenfassung im Wesentlichen korrekt war, beantwortet sie meine?)
@TAMcKay Bisher habe ich nur das Schwierige angesprochen, den Mond nach einem Bruchteil einer Umlaufbahn abzufangen. Ich verstehe den "überlappenden" Teil Ihrer Frage noch nicht. Ich sehe sechs lange rote Bögen, aber nur einen einzigen gelben Punkt auf der Erde. Ist es möglich, klarer zu machen (bearbeiten Sie dann den Beitrag selbst, damit jeder es sieht), was genau was und wann überlappt? Ich frage mich, ob Sie dem Diagramm etwas hinzufügen können? Danke!
Ich habe eine Klarstellung hinzugefügt. Hoffentlich hilft das.
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