Könnten ein Laserarray und Miniatur-Lichtsegel verwendet werden, um Asteroiden abzulenken, die sich auf einem Kollisionspfad mit der Erde befinden?

Mehrere Projekte im Zusammenhang mit interstellaren Reisen wurden vorgeschlagen, wie interstellare Reisen mit Miniatur-Lichtsegel-Raumschiffen oder das Breakthrough Starshot-Projekt

Frage. Könnten ein Laserarray und Miniatur-Lichtsegel verwendet werden, um Asteroiden abzulenken, die sich auf einem Kollisionspfad mit der Erde befinden?

Da die Miniatur-Lichtsegel hohe Geschwindigkeiten erreichen (und mit dem Asteroiden kollidieren) könnten, könnte eine große Anzahl dieser Miniatur-Lichtsegel verwendet werden, um gefährliche Asteroiden, sogar große, abzulenken?

Wie effizient wäre ein solches Umlenksystem im Vergleich zu anderen Verfahren?

Bearbeiten . Diese Hinweise wurden später hinzugefügt.

Aufgrund der Antworten, Kommentare und Rückmeldungen von PcMan, Cornelis und uhoh scheint es mir, dass mit der aktuellen Technologie der einzige praktikable Weg, Asteroiden abzulenken, darin besteht, ein Laserarray um die Erde zu bauen (wahrscheinlich von der Sonne angetrieben), das Davy Crockett-Geräte tragen würde mit Lichtsegeln zu weit entfernten gefährlichen Asteroiden auf einem möglichen Kollisionspfad mit der Erde. Die nuklearen Explosionen in der Nähe des Asteroiden (ähnlich einem Laserbrand) sollen ihn effizient ablenken. Wenn das zeitliche Bewusstsein der Menschheit auf Jahrzehnte begrenzt ist, dann ist das irrelevant und Geldverschwendung. Wenn sie sich über Jahrhunderte oder Jahrtausende erstreckt, gibt es nichts Wichtigeres, als das Leben auf der Erde vor der vollständigen Auslöschung zu schützen (die tatsächlichen Chancen für diese Zeitspanne stehen mindestens 50/50). Mit der aktuellen Technologie ist das der einzige Weg. Lustige Sache, Keine Weltraumagentur auf der Erde (ob amerikanisch, russisch, chinesisch, indisch oder europäisch) verfügt derzeit über ausreichende (oder überhaupt keine) Mittel für diese Art von Forschung. Echter Verteidiger „Starlink“-Projekt, irgendjemand?

Ich denke, hier dreht sich alles um Momentum oder mv . en.wikipedia.org/wiki/Momentum . Sie würden eine riesige Gesamtmasse benötigen, um eine Wirkung zu erzielen. Sie würden wahrscheinlich Millionen von Lichtsegeln brauchen.
Ja, aber die Impulsübertragung hängt auch von der Geschwindigkeit der Lichtsegel ab. Dies ist wahrscheinlich nur für Asteroiden mit bekannter Flugbahn mit hoher potenzieller Einschlagsgefahr auf der Palermo-Skala machbar. en.m.wikipedia.org/wiki/Palermo_Technical_Impact_Hazard_Scale
Mit anderen Worten, man bräuchte Jahre Vorwarnzeit, um Millionen von Miniatur-Lichtsegeln mit bekannter und vorhersagbarer Flugbahn auf den Asteroiden zu schicken.
Bennu ist ein gutes Beispiel.. en.m.wikipedia.org/wiki/101955_Bennu
Apophis ist eine andere. de.m.wikipedia.org/wiki/99942_Apophis

Antworten (2)

Ja, es würde funktionieren.

Aber nein, es würde überhaupt nicht gut funktionieren.

Wenn Sie das äußerst leistungsstarke Laserarray zur Verfügung haben, sollten Sie den Asteroiden besser direkt beamen. Der Impuls, der durch das Abdampfen einer dünnen Schicht der Oberfläche des Asteroiden übertragen wird, ist um viele Größenordnungen effektiver als die Verwendung desselben Lasers zur Beschleunigung von Lichtsegeln.
Warum? Denn wenn Sie ein Lichtsegel schieben, übertragen Sie nur 2 * den Impuls des Photons auf das Lichtsegel. Das Photon prallt ab und trägt praktisch seine gesamte Energie immer noch mit sich fort. Aber durch Erhitzen des Oberflächenmaterials, wodurch es zum Verdampfen gebracht wird, erzeugen Sie viel Schub, indem Sie die gesamte Energie der Photonen absorbieren, sie in Wärme umwandeln und diese Energie verwenden, um Schub zu erzeugen.

Beispiel: Ein 303-Mw-Laser (Photonenenergie) verleiht 1 Newton Schub durch Lichtreflexion von Ihrem Lichtsegel. Dieselben 303 MW, die auf 86 Kilogramm Oberflächenmaterial angewendet werden, werden es auf 5000 K pro Sekunde
aufheizen . Diese 86 kg werden den Asteroiden sofort mit etwa 1,3 km/s verlassen und eine Kraft von 72,8 Millionen Newton ausüben.

Das direkte Verbrennen des Asteroiden ist also millionenfach effektiver, als Lichtsegel dagegen zu richten .

Wenn Sie viel Vorwarnzeit haben, müssen Sie sich natürlich nicht die Mühe machen, das Laserarray zu bauen. Malen Sie den Asteroiden einfach weiß (oder schwarz) und verwenden Sie den unglaublich sanften Druck des Sonnenlichts, um ihn aus dem Gefahrenpfad zu schieben, indem Sie seinen natürlichen https://en.wikipedia.org/wiki/Yarkovsky_Effekt verändern

In diesem Fall hätten nukleare Explosionen in der Nähe des Asteroiden ähnliche Auswirkungen wie Laserbrennen, aber wahrscheinlich sogar noch effizienter. Das Problem bei Ihrer Einschätzung ist die Divergenz des Laserstrahls, da wir davon ausgehen können, dass sich das Laserarray in der Nähe der Erde befindet und der Asteroid weit entfernt ist. Danke für deine Antwort @PcMan
@CristianDumitrescu Ganz richtig! Der einzige wirkliche Nachteil der nuklearen Option besteht darin, die Atomwaffen dorthin zu bringen , da der Asteroid normalerweise mehrere AE-Entfernung entfernt ist. Und dann das trivialere Problem des genauen Timings Ihrer Detonationen, da die Annäherungsgeschwindigkeit der Nuke an den Asteroiden ziemlich groß sein wird, Sie aber eine Detonation so nahe wie möglich wollen, ohne den Asteroiden tatsächlich zu zerbrechen . Ein Laserarray hingegen ist selbst in interplanetaren Entfernungen eine Art Point-n-Shoot (wenn Sie gut genug fokussiert sind).
Vielleicht könnte man mit Lichtsegeln eine Davy-Crockett-Bombe ans Ziel steuern, aber das wäre kein Miniatur-Lichtsegel mehr. Eine quantitative Analyse wäre interessant @PcMan
"Viel Warnzeit", wichtige Unterscheidung. Aber mit einem Laserarray an Ort und Stelle, Lichtsegeln und einsatzbereiten Davy-Crockett-Geräten brauchen Sie nur eine ausreichende Vorwarnzeit, wichtiger Unterschied.
Ich möchte den Leser ermutigen (nur wenige werden so weit kommen), Descartes' ontologisches Argument in Bezug auf die Existenz Gottes zu verstehen. Übersetzen Sie dieses Argument auch in diesen aktuellen Kontext. Was ist wichtiger als die langfristige Erhaltung des Lebens auf der Erde (Betonung auf Langfristigkeit)? Welche Ressourcen könnten bei der Erreichung dieses Ziels vertretbar eingespart werden? Die richtige Antwort ist „keine“. Es gibt keinen höheren Zweck als diesen. Und doch sind wir hier, es wird absolut nichts getan. Lustig.

Ja, diese Lösung kann verwendet werden, aber es wäre viel Zeit erforderlich (wie viel hängt von der Größe des Objekts und der gelieferten Energiemenge ab).

Die meisten Ablenkungslösungen haben dieselbe Anforderung – so viel Zeit wie möglich, und dies ist die Haupttriebkraft hinter der Entwicklung der derzeit verwendeten Lösungen zur frühen Erkennung von Asteroideneinschlägen (je früher wir ein Risiko erkennen, desto mehr Zeit haben wir, damit umzugehen Es).

Könnten ein Laserarray und Miniatur-Lichtsegel verwendet werden, um Asteroiden abzulenken, die sich auf einem Kollisionspfad mit der Erde befinden?
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