Könnte das Schubplattenmodell des Orion-Projekts für die Asteroidenablenkung verwendet werden?

Könnte das Schubplattenmodell des Orion-Projekts für die Asteroidenablenkung verwendet werden?

Grundsätzlich würden die Platten (oder halbkugelförmigen Schalen) in der Nähe des Asteroiden eingesetzt werden, und die folgenden nuklearen Explosionen würden das Asteroiden-Platten-System auf eine andere Bahn treiben. Abhängig von der Zusammensetzung des Asteroiden wäre eine direkte nukleare Explosion in seiner Nähe (ohne Schubplatten) weniger effizient (und dann gibt es noch das Fragmentierungsproblem).

Wie effizient wäre dieses Ablenksystem im Verhältnis zu großen Asteroiden (km-Reichweite) und im Verhältnis zu anderen Ablenkoptionen?

Beachten Sie, dass Sie davon ausgehen, dass Sie die Masse des Asteroiden überhaupt "drücken" können. Dies mag für einen ausreichend großen Asteroiden zutreffen, aber die meisten Asteroiden scheinen eher lose Ansammlungen von Erde und dergleichen zu sein als feste Objekte - drücken Sie, und Sie lösen den Asteroiden auf, anstatt den Impuls des Großteils seiner Masse zu ändern. Dies ist kein Problem für die Ablenkung durch einen Sonnenspiegel oder einen Gravitationstraktor, aber ein großes Problem sowohl für den "Atomraketenschlag" als auch für Ihren Orion-Anflug.
@Luaan Würden nicht 10 Asteroiden mit jeweils 20.000 t einem Asteroiden mit einem Gewicht von 200.000 Tonnen vorgezogen werden, selbst wenn sie alle die Erde erreichen (was einige möglicherweise nicht tun)?
@PeterA.Schneider Es gibt großartige Analysen auf stardestroyer.net/Empire/Essays/Planet-Killers.html#Asteroid (und mehr auf anderen Seiten der Website). Kurz gesagt, es gibt ein paar Dinge, die es besser macht, und ein paar Dinge, die es viel schlechter macht.
@Luaan Ich habe den Abschnitt über Asteroiden gelesen, aber nichts über One Large vs. Lots of Medium Asteroid Hits gesehen.
@RonJohn Schauen Sie sich die dort beschriebenen Schadensarten und ihre relative Bedeutung an. Denken Sie jetzt darüber nach, welche davon durch einen multiplen Asteroideneinschlag verringert werden und welche noch zerstörerischer sein werden. Ich weiß, dass es einen noch besseren Artikel gab, der sich speziell mit vielen kleinen vs. einem großen befasste, aber ich kann ihn nicht finden.
@Luaan Wenn Sie einen Asteroiden in 10 Teile zerbrechen und einer danebengeht, haben Sie den Schaden um 10% reduziert. Das nützt nichts, wenn der Stein 10 ^ 7 MT Schaden verursachen würde, aber für kleinere Asteroiden wäre es besser als nichts. Und sie könnten durch andere Methoden leichter abgelenkt werden.
@RonJohn Ist es wirklich einfacher, zehn kleine Asteroiden abzulenken? Ich glaube nicht, dass eine der besprochenen Methoden für viele kleine Asteroiden besser funktionieren würde als für einen einzelnen festen Asteroiden. Tatsächlich ist das der Hauptgrund, warum wir glauben, dass sie überhaupt nicht funktionieren würden, seit wir erkannt haben, dass die meisten Asteroiden nicht fest sind. Was den Schaden betrifft, vergleichen Sie, was eine einzelne Atombombe im Vergleich zu einer äquivalenten Energiemenge herkömmlicher Sprengstoffe anrichtet, die stärker verteilt sind. Ein einzelner großer (~100 m) Asteroid kann eine Stadt dem Erdboden gleichmachen. Hundert kleine Asteroiden (~10 m) können hundert Städte dem Erdboden gleichmachen.
@Luaan Ich verstehe deinen Punkt. Laut space.com/19741-asteroid-2012-da14-earth-impact-effects.html setzt ein 10-Meter-Airbuster-Asteroid ungefähr die gleiche Energie frei wie eine kleine Atombombe.

Antworten (2)

Die Herausforderung besteht darin, die Drückerplatte in Position zu bringen. Der potenzielle Impaktor bewegt sich im Allgemeinen nicht auf einer Umlaufbahn, die mit niedrigem DV erreicht werden kann. Die einzige Möglichkeit mit der aktuellen (ish) Technologie, 100-1000 Tonnen Schubplatte längsseits und stationär zu einem Asteroiden zu bringen, besteht darin, einen Orion-Antrieb zu verwenden. Und wenn Sie einen voll funktionsfähigen Orion haben, können Sie an den Asteroiden andocken und damit machen, was Sie wollen.

Einen Asteroiden abzufangen ist viel einfacher (geringerer DV), aber dadurch nähert sich Ihre Schubplatte dem Asteroiden mit Geschwindigkeiten, bei denen sich die Schubplatte ohnehin in Dampf verwandelt, mit oder ohne eine weitere nukleare Detonation (wahrscheinlich ist sie mit einem Orion-Antrieb dorthin gelangt). ). Und neigen immer noch dazu, das Ziel zu stören.

Das nukleare Ablenkungsmodell basiert im Allgemeinen auf der Annahme, dass, wenn Sie nur 100 kg auf einen Abfangkurs bringen können, es genauso gut nuklear sein könnte, wenn Sie 100-1000-Tonnen-Nutzlasten ohne Verwendung nuklearer Geräte starten können, dann ist es einfacher und wahrscheinlich mehr, sie allein zu verwenden vorhersehbar in Bezug auf das Endergebnis.

Sie müssen keine große, kompakte Orion-Schubplatte im Weltraum einsetzen (für große Asteroiden). Sie könnten eine Flotte kleinerer Orion-Schubplatten in Betracht ziehen, die jeweils von Atomsprengköpfen vom Typ Davy Crockett angetrieben werden. Die große Schubplatte wäre aus vielen kleineren Elementen zusammengesetzt.
@CristianDumitrescu Und die Masse des Asteroiden würde durch die Zwischenräume zwischen den Schubplatten und an den Rändern der gesamten Anordnung austreten. Um wirklich die meiste Masse des Asteroiden zu bekommen, bräuchten Sie eine riesige Druckplatte, die eine Schüssel mit einem Volumen bildet, das ungefähr dem Volumen des Asteroiden entspricht. Wenn Sie überhaupt eine Konstruktion in Asteroidengröße bauen können, ist das Ablenken von Asteroiden einfach: D
@ChristianDumitrescu zum Bewegen von lose zusammengestellten Bedrohungen möchten Sie wahrscheinlich en.wikipedia.org/wiki/Gravity_tractor , was, weil Sie wollen, dass es schwer ist, tatsächlich eine Orion-Schubplatte sein könnte.

Dies hängt von der Größe und Zusammensetzung des Asteroiden ab. Viele Asteroiden sind lose Trümmerhaufen, die nur durch schwache Schwerkraft zusammengehalten werden. Sie können also ein kleines Schiff nicht wirklich auf der Oberfläche parken und mit dem Schub beginnen: Sie würden das Schiff am Ende durch den Asteroiden schieben.

Wenn der Durchmesser des Schiffs ungefähr dem des Asteroiden entspricht, könnte es funktionieren.

Müssen lose Rubelhaufen-Asteroiden abgelenkt werden?
@Oxy Ja. Schutt-Asteroiden sind immer noch mehr als genug für eine großflächige Zerstörung der Erde. Die drei größten bekannten Asteroiden sind vollständig differenziert (wie Planeten) – und diese beginnen bei 500 km Durchmesser. Die vierte ist bereits sehr abgeflacht, obwohl sie solide genug erscheint. Der 50km 253 Mathilde ist schon definitiv ein Trümmerhaufen - ich muss Ihnen wahrscheinlich nicht sagen, was die Auswirkungen eines solchen Asteroiden auf unser Klima anrichten würden :) Natürlich ist es möglich, einen kleineren Asteroiden zu haben, der vollständig fest ist, aber für "Gefahr, das umgelenkt werden muss", die Obergrenze ist wichtig :)
Genauso wie in meinem obigen Kommentar könnte man eine Flotte kleinerer Orion-Schubplatten in Betracht ziehen, die jeweils von Atomsprengköpfen vom Typ Davy Crockett angetrieben werden.
Der Durchmesser der Schubplatte (aus kleineren Elementen aufgebaut) wäre also der gleiche wie beim Asteroiden.
Das Projekt Orion verwendete die kleinsten Bomben, die sie sich vorstellen konnten (die sich als nur geringfügig größer herausstellten als die Davy Crockett-Geräte), um ein Schiffsgewicht von 800 Tonnen bei einem Durchmesser von 25 m zu erreichen. Das ist winzig im Vergleich zu der Art von Asteroiden, die Sie ablenken möchten, und gleichzeitig mehr, als wir derzeit in einem Jahr starten können.
@Hobbes Für das ursprüngliche Orion-Projekt wurde die Schubplatte so konstruiert, dass sie mehreren Detonationen standhält. Für die Zwecke der Asteroidenablenkung würden sich die Anforderungen ändern, und mit den heute verfügbaren neuen Materialien bin ich sicher, dass das erforderliche Gewicht geringer wäre.
Ich glaube, Sie unterschätzen die Masse selbst eines kleinen Asteroiden.
Das könnte stimmen, ich bin mit den numerischen Werten der vielen Parameter/Variablen, die an diesem Modell beteiligt sind, nicht vertraut, aber ich denke, es lohnt sich eine detaillierte Studie durch Experten.
Der Asteroid Bennu hat einen Durchmesser von 250 m und wiegt 14 Millionen Tonnen.
Sie müssen also die notwendige Impulsübertragung berechnen, die von beispielsweise 10 kleinen Orion-Schiffen verursacht wird. Ein winziger Ablenkwinkel zu Beginn seiner Flugbahn könnte den Unterschied ausmachen, ob er später die Erde trifft oder nicht trifft. Dies ist eine Machbarkeitsstudie und ein komplexes Modell, ich denke nicht, dass Hüllkurvenberechnungen es in zufriedenstellender Weise beantworten können. Im Vergleich zu allen anderen Ablenkungsmethoden sieht es für mich jedoch am vielversprechendsten aus. Es könnte besser sein, es nur mit starken Atomexplosionen in seiner Nähe auseinander zu brechen.
@CristianDumitrescu Auch hier ist der Impuls nicht das Problem. Dafür bräuchte man nicht einmal einen Antrieb im Orion-Stil. Das Problem besteht darin, diesen Impuls auf den größten Teil der Masse des Asteroiden anzuwenden. Denken Sie daran, dass Sie beim Vergleich von Durchmesser und Fläche quadrieren müssen - es handelt sich nicht um eine lineare Beziehung. Wenn wir also annehmen, dass der erwähnte 250 m große Asteroid Hobbes ein vollkommen flacher Zylinder ist, hätte er eine Fläche von 100 000 m^2. Ihr "kleines" Orion-Schiff (das unsere Möglichkeiten bereits weit übersteigt) hätte eine Fläche von nur 1 000 m^2. Sie benötigen mindestens 100, nicht 10.
@CristianDumitrescu Aber warte, das hilft immer noch nichts. Du stößt auf einen Trümmerhaufen. Haben Sie versucht, mit einer Platte auf Kies oder Sand zu schieben? Es wird überschwappen. Letztendlich würden Sie es vollständig platt machen, wobei der größte Teil der Masse zur Seite tropft und auf der gleichen Flugbahn fortfährt. Ein Teil der Masse würde weit genug verstreut sein, um sie zu verfehlen, aber ein Atomschlag würde wahrscheinlich besser funktionieren (aber immer noch nicht gut genug). Deshalb ist der derzeit beste Ansatz, den wir haben, der Gravitationstraktor - er erzeugt eine winzige Beschleunigung, aber über die gesamte Masse des Asteroiden.
Danke für die Korrektur @Luaan das ist richtig. Ich habe nach dem Zufallsprinzip die Zahl 10 ausgewählt, weil 100 oder mehr weniger realistisch erschienen, wenn man bedenkt, dass heute nicht einmal ein Orion-Schiff funktionsfähig ist. Jeder Asteroidentyp, ob C-Typ, S-Typ oder M-Typ, würde unterschiedliche Strategien erfordern. Wenn die Gravitationstraktormethode funktioniert (bei genügend Zeit), würde das Orion-Schubplattenmodell für kurzfristige Bedrohungen funktionieren, wenn die Bedrohung spät erkannt wird (zumindest beim M-Typ). Aber Sie haben Recht, wahrscheinlich ist die beste Methode, sie mit einer angemessenen Verteilung von Explosionen in ihrer Nähe in die Luft zu jagen.
Aber andererseits, wie GWrangler oben bemerkt hat, welche Art von Treibstoff werden Sie verwenden, um einen Asteroiden weit von der Erde entfernt zu jagen, eine Verteilung von Atomladungen um ihn herum zur Detonation zu bringen, das Ergebnis zu sehen und genügend Zeit für Korrekturmaßnahmen zu haben (oder wiederholte Explosionen)? Glaubst du, dass Schwerkraftunterstützung und herkömmliche Kraftstoffe es dir ermöglichen werden, all das zu tun? Das Orion-Projekt ist möglicherweise nicht für interstellare Reisen geeignet, aber für die Asteroidenablenkung wäre es optimal, unabhängig davon, ob Sie das Schubplattenmodell in Betracht ziehen oder es für weitere Aktionen verfolgen.
Ich bin kein Experte, aber meine bescheidene Meinung ist, dass im Vergleich zum Orion-Projekt, das zur Asteroidenablenkung angewendet wurde, alle anderen Methoden absolut ein Witz sind.
Korrektur, vielleicht nicht alles. Laser-Arrays im Orbit, angetrieben von der Sonne, eine Anpassung für die Asteroidenablenkung von Peter Glasers Projekt aus den 1960er Jahren (ursprünglich für die kostenlose Energieversorgung gedacht). Aber das ist noch futuristischer und kostspieliger, sogar als das Orion-Projekt. Unterm Strich wird nichts Ernsthaftes in dieser Richtung der Planetenverteidigung getan (außer der NASA mit einem winzigen Budget). Wir werden bis zum Jüngsten Tag feiern und über ineffiziente Ablenkungsmethoden sprechen, deren Einsatz Jahrzehnte und Jahre des Betriebs erfordern würde, um effizient zu sein.
Könnte das Schubplattenmodell des Orion-Projekts für die Asteroidenablenkung verwendet werden?
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