Könnten wir eine Katastrophe verhindern, wenn jemand versuchen würde, eine Rakete in rückläufiges GEO zu schicken?

Nehmen wir an, ein böser Diktator beschließt, eine Nutzlast in eine rückläufige „GEO“-Umlaufbahn zu bringen.

Ich vermute, dass die erste unvermeidliche Kollision schnell ein Kessler-Syndrom hervorrufen würde .

Gibt es irgendetwas, das es uns ermöglichen würde, es rechtzeitig zu erkennen, und was könnten wir realistischerweise dagegen tun?

NB: Ja, technisch gesehen kann eine GEO-Umlaufbahn nicht rückläufig sein, aber Sie haben die Idee.

Eine rückläufige Tüte Hämmer (oder Schraubenschlüssel) wäre zwar eine böse, aber keine dumme Nutzlast.
"Retrograde kreisförmige äquatoriale Umlaufbahn in geostationärer Umlaufbahnhöhe", oder bequemer RCEO-GA.
Eine solche Aktion käme einer Kriegserklärung an die ganze Welt gleich. Der böse Diktator würde seinen Sieg nicht lange genießen können. Das verhindert diese Art von Plan.
Das Kessler-Syndrom ist zufällig, ich kann eine effektivere anfängliche Verteilung veranlassen. Als böser Diktator würde ich Tausende von Kugellagern in ähnliche, aber nicht genau RCEO-GA-Umlaufbahnen liefern. Ich muss nichts besonders hart treffen, da die Schläge schnell sein werden. Aber ich möchte so viele Satelliten wie möglich treffen.

Antworten (3)

Es ist nicht so offensichtlich, dass das Platzieren eines Objekts in einer rückläufigen Umlaufbahn schnell ein Kessler-Syndrom hervorrufen würde. Es kann auf lange Sicht passieren, kann aber eine Weile dauern:

  • Ich glaube nicht, dass die erste Kollision so unvermeidlich ist. Bei GEO ist die Wahrscheinlichkeit einer Kollision viel geringer als bei LEO, und die Trümmergefahr bei GEO geht derzeit weniger von großen verfolgten Objekten aus, da diese vermieden werden können. Für die erste Kollision müsste das Angreiferobjekt aktiv gelenkt werden.
  • Eine Kollision würde zu einem Schauer rückläufiger Fragmente führen, aber diese Fragmente selbst sind jetzt unkontrolliert und können nicht zu den nächsten Opfern lenken
  • Es gab bereits eine Reihe von positiven GEO-Trennungen (vielleicht ein Dutzend, aber es tut mir leid, dass ich keine Referenz zur Hand habe). Diese wurden durch das Vorhandensein von Trümmerwolken nachgewiesen.
  • Bereits vorhandene Trümmerwolken stellen im Vergleich zu einer rückläufigen Bedrohung bereits ein geringeres Risiko dar, jedoch nur in dem Sinne, dass Risiko = Wahrscheinlichkeit * Größe . Bereits existierende posigrade Trümmerwolken hätten die gleiche Wahrscheinlichkeit , aber eine geringere Kollisionseffektgröße, da ihre relative Geschwindigkeit viel geringer ist.

Dies führt uns zu dem Schluss, dass die Ereignisrate (die Wahrscheinlichkeitsseite) bereits offensichtlich sein sollte, wenn die zusätzlichen Ereignisse (z. B. zusätzliche 10 %) einer rückläufigen Mission ein großes Problem darstellen würden.

Ich denke, die gleichen Maßnahmen, die für LEO befürwortet werden, wären angemessen, wenn auch angepasst an die GEO-Bedingungen :

  • Berücksichtigung gefahrenspezifischer Sensoren
  • Abtransport stillgelegter Objekte in Entsorgungsbahnen
  • Teilen von Umlaufbahndaten

Wenn jemand zufällig diese Woche auf der European Space Debris Conference ist, könnte dies ein guter Zeitpunkt sein, um sich Gedanken über die bisherigen Ereignisraten kleiner Einschläge in GEO zu machen.

EDIT als Antwort auf Kommentare:

GEO hat aufgrund der geringeren räumlichen Objektdichte eine geringere Wahrscheinlichkeit als LEO. Dies ist für den Gedankengang hier relevant, weil ich eine Hypothese wie folgt vorschlage (Entschuldigung für die folgende eher lockere formale Logik):

  • Prämisse A – wir fügen eine retrograde Trennung hinzu und erwarten ein Kessler-Syndrom

  • Prämisse B – ein retrogrades Aufbrechen würde bedeuten, dass jedes Sekundärteilchen eine viel größere Auswirkungsgröße haben könnte, aber keine andere Ereigniswahrscheinlichkeit im Vergleich zu einem posigraden Teilchen

  • Prämisse C - es gibt bereits Trümmerwolken in GEO, die aus Posigrade-Aufbrüchen resultieren

  • Prämisse D - jede Wolke hat die gleiche Verteilung von Fragmenten und Geschwindigkeiten (das ist nicht so wichtig, es vereinfacht nur die Dinge)

  • Schlussfolgerung E: von den Prämissen A, B, C, D genommen – die bestehenden Aufbruchwolken sollten bereits viele Einschläge erzeugt haben, wenn auch mit einer Magnitude von weniger als einer rückläufigen

  • Prämisse F (zugegeben, das ist wie der Beweis, dass es keine schwarzen Schwäne gibt) - wir wären auf E aufmerksam geworden, wenn es von zivilen öffentlichen Satellitenbesitzern passiert wäre

  • Schlussfolgerung G: A und F stimmen nicht überein und legt nahe, dass A wahrscheinlich nicht wahr ist.

Könnten Sie erläutern, warum Kollisionen in GEO viel weniger wahrscheinlich sind? Mir; es scheint, dass jeder GEO-Satellit sich gleichzeitig bewegt und somit nicht auf Kollisionskurs zueinander wie in LEO; Die Tatsache, dass sie alle mehr oder weniger ausgerichtet sind, macht es retrograden Objekten leicht, sie alle zu zerstören.
@Antzi: Ihr retrogrades Objekt befindet sich nach der ersten Kollision nicht in derselben Umlaufbahn. Es wird eine Trümmerwolke in verschiedenen rückläufigen Umlaufbahnen sein, von denen viele die Atmosphäre durchschneiden.
@Antzi Ich glaube, ich sehe deine Fragestellung. Ich habe eine Erklärung hinzugefügt, ich kann sehen, dass es nicht wasserdicht ist, aber hoffentlich klärt es meine Gedanken.

Laut dieser Frage dauert es ungefähr 6 Stunden vom Start bis zum Erreichen dieser Umlaufbahn, und es ist schwer vorstellbar, dass eine andere Weltraumbehörde die Bedrohung erkennen und erkennen und rechtzeitig eine frühzeitige Abfangbahn programmieren könnte, um sie auszuschalten, selbst wenn sie zufällig eine hätte Launcher auf dem Pad, der dazu in der Lage ist.

Wenn der Angreifer einfach in eine äquatoriale rückläufige Umlaufbahn in Geosync-Höhe geschleudert würde, würde er möglicherweise nichts sofort treffen, aber es wäre jetzt schwieriger, ihn sicher herauszunehmen, ohne ihn in Kessler-Trümmer zu verwandeln, wodurch ihm die erste Kollision effektiv kostenlos wäre. Das vorsichtige Abtragen einer Seite davon mit einem großen großen Laser könnte es vielleicht aus seiner Position schieben.

Wenn der Täter ein geführtes, selbstfahrendes Raumschiff war, glaube ich nicht, dass es eine Chance gibt, es zu stoppen. Eine bodengestützte Führung könnte es auf einen Kurs bringen, der nahe genug ist, dass das Bordradar die Arbeit erledigen könnte.

Die einzige Möglichkeit, die ich sehe, besteht darin, dass die Startbahn aktiv vom Boden aus gesteuert wird und die Ortungsfähigkeit an Bord nicht ausreicht, damit das Raumschiff selbst in Position kommt. Dann wäre es denkbar, sobald die rückläufige Transferbahn von anderen Nationen verstanden wurde, dass ein massiver Militärschlag gegen die Kommunikationsverbindung der Startagentur die Bedrohung beseitigen könnte, aber kein halbwegs kompetentes böses Genie würde diese Überlegung vernachlässigen.

Ich frage mich, ob Sie eine Analyse hinzufügen könnten, bei der – nach der Entdeckung – ein oder mehrere GEO-Raumschiffe sofort angewiesen werden, aus GEO in eine niedrigere Umlaufbahn zu stoßen, und versuchen, etwas zu bewirken, bevor die hochgefährdete GEO-Höhe erreicht wird? Ich weiß nicht, was das Etwas sein könnte, aber ich nehme an, es wäre in etwa eine etwas chaotische Kollision, um ein potenzielles Kessler-artiges Ereignis bei GEO zu vermeiden? Es müsste etwas mit viel altmodischem chemischem Schub sein und nicht dieses neue, schicke, schwache elektrische Zeug und idealerweise ein paar schicke Kameras und / oder Radar ...
...was es da oben natürlich nirgends gibt.
Abgesehen davon, dass es über den hohen Schub, ausreichendes Delta V und die Fähigkeit zur Abfangführung verfügt, müsste es in einem bestimmten Längenbereich starten. Ich bin skeptisch, ob die Kameraführung ausreichen würde (im Gegensatz zu aktivem Radar) - obwohl ich mir wohl kaum einen Kommunikationssatelliten mit softwaredefiniertem Funk vorstellen kann, der seinen Sender und Empfänger auf dieselbe Frequenz schaltet, um ihn als Tracking-Radar zu verwenden ...
(Vielleicht gibt es hier irgendwo einen guten Nerd-Thriller.)

Wenn eine solche Waffe gestartet wird, macht es keinen Sinn, sie auf natürliche Weise zerbrechen zu lassen. Eine effektivste Nutzlast wären 50-100.000 kleine Stahlprojektile, jeweils 50-100 g (0,1-0,2 Pfund), schwarz lackiert. Es würde sich schnell zu einer 200-300 m breiten Wolke ausdehnen, die optisch und auf dem Radar unsichtbar ist, mit Projektilen im Abstand von etwa 1 m, was die Zerstörung fast aller Satelliten garantiert, die es mit einer relativen Geschwindigkeit von 6 km / s treffen. Jedes Projektil würde die äquivalente Energie von 0,5 kg TNT liefern. Die Cloud wird GEO alle 12 Stunden umkreisen und alles in einem sich ständig erweiternden Stahlnetz offline schalten.

Die Verteidigung würde darin bestehen, den Satelliten für einige Tage in eine sichere Umlaufbahn zu bringen, bis die natürliche Präzession von GEO die Wolke wegbewegen würde. Aber angesichts der wenigen Stunden, die zum Reagieren zur Verfügung stehen, erscheint es unwahrscheinlich, dass zu viele Satelliten gerettet würden.

Die Kesslerisierung ist aus Sicht der Waffeneffektivität nicht wirklich wünschenswert, da die Trümmer deutlich unterschiedliche Geschwindigkeiten haben würden, wenn sie schnell von GEO abfallen.