Kollision mit Weltraumschrott - Wo ist es sicher? Wo ist es am gefährlichsten?

Ich habe einmal mit einem USAF-Offizier gesprochen, der daran beteiligt war, unsere Satelliten betriebsbereit und in der richtigen Umlaufbahn zu halten. Er sagte mir, dass Satelliten in geosynchronen Umlaufbahnen kaum Gefahr laufen, mit Weltraumschrott oder miteinander zu kollidieren, da zwischen Objekten in Umlaufbahnen in einer Höhe von 26.199 Meilen über der Erde viel Parkraum vorhanden ist. Aber mir fällt auf, dass andere Arten von Satelliten, insbesondere Spionagesatelliten, und die ISS viel niedrigere Umlaufbahnen fliegen und daher weniger Platz für sich selbst haben. Das führt mich zu ein paar Fragen:

  • Gibt es eine internationale Agentur, die Satellitenumlaufbahnen koordiniert, um die Wahrscheinlichkeit von Kollisionen zu verringern?
  • In welcher Entfernung über der Erde ist ein Satellit am meisten gefährdet, mit anderen Objekten, einschließlich Weltraumschrott, zu kollidieren?
  • Ab welcher Entfernung wird die Kollisionsgefahr relativ vernachlässigbar?

Antworten (1)

Hier sind zwei Grafiken 1 bezüglich der Menge an Weltraumschrott in verschiedenen Höhen:

Nr. 1: ESA-Bericht über Trümmer im Jahr 2001

ESA-Bericht; 2001

#2: NASA-Bericht über Trümmer im Jahr 2011

NASA-Bericht; 2011

Die scharfen Spitzen im zweiten Diagramm stammen von der Kollision zwischen zwei Satelliten (Iridium 33 und Cosmos 2251) und einem chinesischen Antisatellitentest . Beide traten zwischen 2001 und 2011 auf – daher der Grund für ihr Nichtvorhandensein in der ersten Grafik.

In welcher Entfernung über der Erde ist ein Satellit am meisten gefährdet, mit anderen Objekten, einschließlich Weltraumschrott, zu kollidieren?

Etwa 700-1000 Höhenkilometer. Die Trümmer bei 800 km wurden nach der Kollision und dem chinesischen Test stark erhöht. Es gibt auch eine ordentliche Spitze, wenn wir noch höher in die geostationäre Umlaufbahn kommen. Dort ist es auch voll mit einsatzbereiten Satelliten.

Ab welcher Entfernung wird die Kollisionsgefahr relativ vernachlässigbar?

Sie müssen über den geosynchronen Orbit (GEO) gehen, damit es vernachlässigbar wird, denn selbst auf den niedrigsten Ebenen in den Diagrammen gibt es immer noch einige Objekte. Es gibt keine Höhe, in der die Wahrscheinlichkeit einer Kollision groß ist, aber es besteht immer eine Chance, es sei denn, Sie kommen über den High Earth Orbit hinaus. Gehen Sie für die ganz rechte Seite dieses Diagramms:

Umlaufbahnen

Der rote Bereich befindet sich in der Nähe des High Earth Orbit.

Die wichtigste Organisation, die Weltraummüll verfolgt, ist das NASA Orbital Debris Program Office . Dies ist eine US-Behörde; Aber auch andere Raumfahrtagenturen (wie die ESA) verfolgen Weltraumschrott. Die NASA-Site ist jedoch ziemlich umfassend.

Alternativ können Sie auch einfach zu den Polen gehen. Dies zeigt die Verteilung von Objekten um die Erde:

Weltweite Verbreitung

Die erdnahen Objekte befinden sich im Low Earth Orbit; Der Ring ist Objekte in GEO.

1 Wie von Russell Borogove betont, unterscheiden sich die Diagramme entlang der j -Achse (räumliche Dichte). Wir vermuten beide, dass es an unterschiedlichen Größen der verglichenen Objekte liegen könnte. Ich arbeite daran und versuche herauszufinden, ob die NASA oder die ESA irgendwelche Informationen haben. Glücklicherweise sind die Spitzen (sogar unter Berücksichtigung der Iridium-Cosmos-Kollision und des chinesischen Anti-Satelliten-Tests) in ungefähr der gleichen Höhe ausgerichtet, sodass die Diagramme immer noch anwendbar sind.

Die ersten beiden Diagramme sind in großen Meinungsverschiedenheiten über die Größenordnung. Ist die NASA für größere Objekte (>> 1 mm?)
@RussellBorogove Lass mich das überprüfen. Ich werde sehen, ob die NASA dazu etwas zu sagen hat.
@RussellBorogove Hier ist der Link zur NASA-Präsentation, die ursprünglich diese Grafik enthielt. Es sieht nicht so aus, als ob die Größen geklärt sind. Ich konnte keine Primärquelle für die andere finden, obwohl ich noch suche.
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