Schneit es in LEO?

Wie verhält sich Spritzwasser im Low Earth Orbit (LEO) von der der Sonne zugewandten Seite zur Seite im Erdschatten? Könnte es als Mittel verwendet werden, um den atmosphärischen Luftwiderstand zu erhöhen und nicht mehr funktionierende Raumfahrzeuge und Trümmer von LEO schneller zu entfernen, als ihre Umlaufbahnen natürlicherweise zerfallen würden?

Die einzige Erwähnung von Drag Augmentation als Mittel zur aktiven Entfernung von Trümmern, die derzeit in Erwägung gezogen zu werden scheinen, ist die Verwendung von hauchdünnen Drag Augmentation-Strukturen und entfaltbaren Segeln oder expandierenden Schäumen, z. B. wie in ESAs Active Removal of Space Debris: Expanding Foam erwähnt Antrag auf aktive Debrisentfernung (PDF):

Die Kernidee dieser Methode besteht darin, das Flächen-zu-Masse-Verhältnis dieser Objekte so zu erhöhen, dass der atmosphärische Widerstand ihren natürlichen Wiedereintritt bewirken kann, wodurch verschiedene Regionen im erdnahen Raum „aufgeräumt“ werden. Das vorgeschlagene Widerstandsverstärkungssystem erfordert kein Andocksystem und es kann nur ein unkontrollierter Wiedereintritt folgen, daher scheint es eine kurzfristige Anwendung zu sein, die frei von den üblichen technologischen Problemen dieser Trümmerentfernungssysteme ist.

Ehrwürdige Idee, aber was ist umgekehrt? Anstatt das Verhältnis von Fläche zu Masse von Weltraumschrott zu erhöhen, wäre es möglich, die lokale atmosphärische Dichte durch Versprühen von Wasser vor ihren Umlaufbahnen zu erhöhen und gleichzeitig ein solches Sprühen als Mittel zur Aufrechterhaltung der Umlaufbahn (Antrieb für Orbital Reboost) des "Drag Augmentation Device"?

Würde der niedrige Druck der Atmosphäre den Siedepunkt von Wasser nicht sehr nach unten drücken? Ich glaube, dass selbst bei kalten Temperaturen der Dampfdruck höher als der atmosphärische Druck wäre (daher würde jedes Wasser kochen). Ich denke, dies schließt "Schnee" aus, aber ich denke, der Rest Ihrer Idee hat Verdienst. Quelle, die ich gefunden habe
@Jack Abhängig von der Abgastemperatur und -dichte (Masseninnendruck). Der Außendruck würde unter dem Tripelpunkt des Wassers liegen, aber nicht unbedingt für die gesamte Masse. Vernachlässigen Sie trotzdem das "Schnee" im Titel, es ist nur ein lustiger Titel, der mir gefallen hat, aber der Punkt ist die Erhöhung des lokalen atmosphärischen Drucks (wobei Local in der Umlaufbahn ist, also nicht lokal an einem Punkt über der Erdoberfläche). Ich bezweifle, dass es dafür so wichtig ist, in welchem ​​​​Zustand sich das Wasser befindet, selbst wenn es durch UV in atomares Wasserstoff- und Sauerstoffgas gespalten wird. Die Wolke sollte immer noch im Orbit sein, sich mit der Zeit nur ausdehnen und an Dichte verlieren.
Es gab ein Experiment mit Wasserballast, der in einer Höhe von etwa 100 bis 167 km freigesetzt wurde. Vor über 50 Jahren mit einem Test der Saturn-I-Rakete. Siehe Wikipedia und einen Projektbericht .

Antworten (3)

Edgar Andreas hat ein schönes Diagramm für die Wassersublimation im Vakuum bei verschiedenen Temperaturen erstellt:

Geben Sie hier die Bildbeschreibung ein

Bei 270 K sieht es so aus, als würde ein Quadratzentimeter Wassereisoberfläche 100 Gramm pro Stunde sublimieren. Eine typische Schneeflocke wiegt 3 Milligramm . Wenn die Schneeflocken nicht kryogen wären, würden sie schnell sublimieren

Die quadratische mittlere Geschwindigkeit von Wassermolekülen bei 270 K wäre ~ 0,618 km / s (wenn meine Arithmetik stimmt). Die Wasserdampfwolke würde sich schnell auflösen.

O2 hat ein höheres Molekulargewicht als H20. Bei 270 K würde seine quadratische Mittelgeschwindigkeit etwa 0,46 km/s betragen

Noch besser wäre CO2. Die quadratische mittlere Geschwindigkeit bei 270 K wäre 0,4 km/s.

Aber es scheint mir, dass sich all diese zu schnell auflösen würden, um viel orbitalen Schutt abzufangen und herunterzubringen.

Basierend auf Ihrem Kommentar, dass Ihre Frage unabhängig davon ist, ob das Wasser flüssig / schneebedeckt ist usw., würde ich vorschlagen, über Wolframstaub zu lesen.

Wolframstaub wurde als Lösung für dieses Problem vorgeschlagen , tatsächlich können Sie sogar das Patent dafür lesen . Das allgemeine Konzept besteht darin, eine Ansammlung von Wolframstaub in eine bestimmte Umlaufbahn freizusetzen, um Fahrzeuge in dieser Region des Weltraums schneller aus der Umlaufbahn zu bringen. Die Nachteile sind jedoch ziemlich groß, da der Staub selbst die Umlaufbahn verlässt und möglicherweise andere Regionen des Weltraums durchdringt. Es führt auch zu einer erheblichen Erhöhung des Luftwiderstands bei ALLEN Objekten, die durchfliegen, sodass Sie möglicherweise ein Raumschiff aus der Umlaufbahn bringen, das nicht aus der Umlaufbahn gebracht werden sollte. Auf der positiven Seite ist jedoch, dass die Partikel, da sie sehr klein sind, einen relativ niedrigen ballistischen Koeffizienten haben, sodass sie nur für kurze Zeit im Orbit bleiben. Ich erinnere mich, dass ich darüber mit einem Kollegen und für Envisats gesprochen habeUmlaufbahn betrug die Lebensdauer des Staubes nur etwa 8 Jahre.

Huch!!!!!!!!!!

Wasser kühlt im Vakuum schnell bis zu seinem Siedepunkt bei Umgebungsdruck ab. STS-1 versuchte, Abwasser zu entsorgen, indem es in den Weltraum abgelassen wurde. Es gefror und bildete eine ziemlich große Masse an der Seite des Shuttles.

Wasser, das in ein Vakuum gespritzt wird, bildet Pellets mit einer Größe, die vom Strahldurchmesser, der Geschwindigkeit und wahrscheinlich auch der Wassertemperatur abhängt und eine Wolke aus „Schneeregen“ bildet. Es würde sublimieren, könnte aber lange genug halten, um mit festen Trümmern zu interagieren.

Haben Sie einen Hinweis, um Ihre Behauptung zu untermauern, dass die Abwasserdeponie auf STS-1 "gefroren ist und eine ziemlich große Masse an der Seite des Shuttles gebildet hat?" Weil es im Einsatzbericht nach dem Flug nicht erwähnt wird, in dem es heißt: "Versorgungs- und Abwasserdeponien wurden ohne Probleme durchgeführt."
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