LEO-Trümmer mit einem Laser mit höherer Umlaufbahn aus der Umlaufbahn entfernen?

Vor ein paar Tagen fragte ich: Kann ein Laser verwendet werden, um die Startbahn einer Rakete freizumachen? Es stellt sich heraus, dass dies kein guter Plan ist, aber die Antwort von Hobbes legt nahe, dass die Idee, Trümmer mit einem Laser zu beseitigen, nicht völlig ausgeschlossen ist.

...Laser auf einem Satelliten, wo er in Ruhe auf Ziele schießen kann, ohne sich darum zu kümmern, wie lange es dauert. Auf diese Weise können Sie auch größere Stücke selektiv abtragen und einen retrograden Schub erzeugen, um sie zu deorbitieren. Macht ist immer noch ein Problem.

Wenn wir Laser in die Umlaufbahn bringen und sie verwenden wollten, um Müll zu entfernen, mit einer Rate von sagen wir 10% schneller, als wir derzeit orbitale Trümmer erzeugen, was wäre nötig?

Existiert derzeit der Laser, der den rückläufigen Schub im Ziel erzeugen kann? Kann es mit Solarenergie betrieben werden oder braucht es eine andere Stromquelle?

Es würde in erster Linie kluge und ruhige Politiker brauchen, die keine Angst haben oder versuchen, den Laser auf Bodenziele und aktive Satelliten einzusetzen. Und ich sehe wirklich nicht, dass das in absehbarer Zeit passiert.

Antworten (1)

Um ehrlich zu sein, sie müssen nicht einmal im Orbit sein, damit es funktioniert. Es gibt Pläne, kleine Objekte mit erdbasierten Lasern zu deorbitieren (Feuer, wenn sie sich Ihnen nähern). Bei einem Objekt in LEO sind nur wenige m/s Delta-V-Änderung erforderlich, um wirklich einen Unterschied zu machen, was durch einen ziemlich starken Laser auf einem kleinen Objekt ziemlich einfach vermittelt werden kann. Laut diesem Artikel :

„Jeden Tag für ein oder zwei Stunden auf ein Stück Müll konzentriert, berechnen sie, dass ein 5-KW-Laser ausreichen könnte.“

Beachten Sie, dass dies für Objekte, die von der Erde aus verfolgt werden können, ausreichen würde, um eine Kollision zu verhindern, wenn sie rechtzeitig geplant wird, aber nicht ausreicht, um die Umlaufbahn zu verlassen. Es funktioniert bei kleinen Farbflocken und Objekten dieser Größe, die schwer zu verfolgen sind. Es gibt Methoden, um diese kleineren Trümmerobjekte mithilfe von Sensoren im Orbit zu verfolgen, aber sie haben ihre Grenzen. Ein stärkerer Laser (~ 1000-mal stärker) würde funktionieren, um sichtbare Trümmer zu entfernen, aber diese sind erheblich teurer.

Aber Sie sollten den Artikel weiterlesen: „Der „Trick“ besteht darin, das Objekt nur um einen winzigen Betrag zu verschieben und so eine Kollision zu verhindern. Die Wirkung dieses Lasers wäre viel zu schwach, um den Rückgang der Objektbahn schnell zu beeinflussen. Um tatsächlich Um ein Trümmerobjekt mit einem Laser aus der Umlaufbahn zu bringen, sind etwa 1.000-mal stärkere Kräfte erforderlich. Um es „letztlich vollständig aus der Umlaufbahn zu entfernen“, würde ungefähr die gleiche Zeit vergehen, als hätten wir es nicht beleuchtet – dies kann je nach Fall Jahrzehnte dauern das Objekt." Eine kleine Änderung der Umlaufbahn und ein echtes Deorbit, das ist ein sehr großer Unterschied.
Es hängt von der Größe des Objekts ab, aber ich werde einige weitere Details hinzufügen.
Ein 5-MW-Laser im Orbit? Wenn wir für den Laser einen Wirkungsgrad von etwa 15 % annehmen, benötigen wir 33 MW elektrische Leistung. Wenn ein Quadratmeter Solarpanel etwa 150 W erzeugt, benötigen wir eine Gesamtfläche von 222.222 Quadratmetern. Wenn wir Solarmodule mit einer Breite von 3 m und einer Länge von 20 m verwenden, benötigen wir 3704 davon.
Im Orbit wäre die Anforderung erheblich geringer. Außerdem würde der Laser nicht die ganze Zeit verwendet werden.
LEO-Trümmer mit einem Laser mit höherer Umlaufbahn aus der Umlaufbahn entfernen?
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