Könnte ein erdnaher Asteroid einen Satelliten aus der Erdumlaufbahn stören?

Welche Eigenschaften eines vorbeifliegenden NEO wären angesichts eines Satelliten in einer GEO- oder einer Friedhofsbahn erforderlich, um diesen Satelliten aus dem Einfluss der Erde zu stören und in eine sonnengebundene oder sonnenzentrierte hoch exzentrische Umlaufbahn zu bringen? Oder wäre die erforderliche Masse so hoch, dass sie selbst vom Mond gestört oder auf die Erde aufprallen müsste?

Für eine heftigere Interpretation von "Störung" würde eine Kollision mit einem Objekt, das größer als der Satellit ist, durch Impulserhaltung dazu führen, dass sich zumindest einige Fragmente über der Fluchtgeschwindigkeit bewegen.

Antworten (1)

Ich denke, die maximale Geschwindigkeitsänderung durch einen Vorbeiflug würde helfen, dies zu quantifizieren.

Δ v ≤ G M R P

Das heißt, bei perfekter relativer Geschwindigkeit und Winkel ist die Geschwindigkeitsänderung durch eine solche Flyby-Störung durch die Masse begrenzt ( M ) des Asteroiden und die Entfernung bei der nächsten Begegnung ( R P ), was im besten Fall eine Kollision knapp verfehlen soll.

Wie viel Geschwindigkeitsänderung ist also von GEO erforderlich, um der Erdumlaufbahn zu entkommen? Als untere Grenze: Indem die Apoapsis bis zum Orbitalradius des Mondes angeschoben wird, werden aufeinanderfolgende Vorbeiflüge am Mond früher oder später in der Lage sein, den Satelliten aus dem System zu schleudern. Diese Apoapsis-Anhebung kostet Δ v = 1053 M / S , nicht zu viel niedriger als eine direkte Flucht an Δ v = 1270 M / S

Also ungefähr ein Kilometer pro Sekunde Geschwindigkeitsänderung.

Kein erdnaher Asteroid ist dazu in der Lage. Nehmen Sie zum Beispiel Ceres (kein NEO), den größten Asteroiden von allen:

G M C e R e S R C e R e S = 365 M / S

Wir können die Ungleichung in Bezug auf die Dichte umschreiben, um eine Vorstellung davon zu bekommen, wie groß der Asteroid sein muss:

Δ v ≤ 4 π G ρ R 2 3

Für einen hochdichten M-Typ-Asteroiden mit 5,3 g/cm³ müsste der erforderliche Radius etwa 870 km betragen. Ein solches Objekt ist definitiv groß genug, um eine spektakuläre Kollision zu verursachen, wenn es auf seinem Weg durch das System auf den Mond trifft, und in geostationärer Entfernung wären die Gezeiteneffekte beträchtlich, aber wir könnten mit einigen Erdbeben, Tsunamis und einigen nicht katastrophale Veränderungen der Umlaufbahn des Mondes.

Um es noch einmal zu sagen (um sicherzustellen, dass ich es verstehe): Es gibt keinen bekannten Asteroiden im Sonnensystem, der genug Delta-V erzeugen könnte, um einen künstlichen Satelliten aus der Erdumlaufbahn zu vertreiben. Es würde etwas sehr Dichtes (und daher Kleines) brauchen, um das zu tun, was ich beschreibe, und selbst das würde sowohl dem Mond als auch der Erde Probleme bereiten.
@McKenning Ja, das ist eine klare und genaue Zusammenfassung. (Selbst, sagen wir mal, die Osmiumdichte müsste einen Radius von 400+km haben)
Ich frage mich, wie groß die Mindestmasse eines Schwarzen Lochs sein müsste, um den Satelliten abzulenken, ohne ihn zu beschädigen. Ich denke, dies wird maßgeblich von der Größe, Form und Haltbarkeit des Satelliten abhängen.
@CharlesStaats Schwarzes Loch schlecht ! Ein Schwarzes Loch, das klein genug ist, um einen Satelliten zu stören, aber die Erdumlaufbahn nicht durch Gravitation zu stören, wäre so klein, dass es aufgrund von Hawking-Strahlung schnell verdampfen würde. Es wäre eine Strahlungsquelle mit so viel Energie, dass es den Satelliten (und die Erde!) knusprig braten würde.
@PcMan Ich habe versucht, relevante Massenwerte in die Hawking-Strahlungsformel einzugeben, und habe eine Verdunstungszeit von> 10 ^ 40 Jahren erhalten. Ich bin mir nicht sicher, ob das "schnell" ist.
@CharlesStaats SevenEves für dieses Schwarze-Loch-Szenario
@SE-stopfiringthegoodguys 10^40 Jahre? also eine Masse von 2*10^21 Kilogramm. Glauben Sie wirklich , dass ein Gravitationseinfluss von zwei Ceres-Massen, der innerhalb von 28000 km von der Erde entfernt ist, die Umlaufbahn der Erde nicht messbar stören wird???
@PcMan Ich habe mehr über die Verdunstungssache gesprochen. Schließlich ist Masse für die Orbitalmechanik einfach Masse.
Könnte ein erdnaher Asteroid einen Satelliten aus der Erdumlaufbahn stören?
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