Sind Bilder vom Weltraumschrott der Erde realistisch?

Nein, das ist völlig unrealistisch.

Die Erde ist sehr groß nach den Maßstäben dessen, was Sie im täglichen Leben zu tun haben – sie hat einen Durchmesser von etwa 13 Millionen Metern.

Satelliten sind in der Regel nur wenige Meter breit und die zusätzlichen Trümmerteile können viel kleiner sein.

Der Künstler stellt hier Satelliten in Hunderttausenden von Metern Größe dar.

Es gibt eine Menge Trümmer, und das ist ein echtes Problem, aber die Illustration ist irreführend und trägt zu einem weit verbreiteten Missverständnis darüber bei, wie groß die Erde ist.

(Ich erinnere mich, dass ich als Kind eine Zeichnung der ganzen Welt gemacht habe. Sie bestand aus einem Kreis mit 20 oder 30 Rechtecken um den Umfang herum. Die Rechtecke stellten die Einfahrten aller Häuser dar; mein Verständnis der Welt waren die Häuser auf der Straße Ich lebte weiter. Anscheinend geht das Verständnis mancher nicht viel weiter.)

Die "tatsächlichen Daten" sind, dass es für jeden ihrer Punkte wahrscheinlich ein echtes Trümmerfragment gibt, die Mischung aus Satelliten/Raketenkörpern usw. wahrscheinlich im Großen und Ganzen richtig ist und so weiter.

Allerdings ist das Bild auch mit "Größe der Trümmer im Vergleich zur Erde übertrieben" beschriftet .

Wenn Sie sich diese "Satelliten" ansehen, ist jeder so groß, als hätte er einen Durchmesser von einigen hundert Kilometern. In Wirklichkeit sind es nur wenige Meter – da gibt es einen gewaltigen Größenunterschied. Der Weltraum ist viel leerer als hier vorgeschlagen.

Wir können den Weltraumschrott nicht maßstabsgetreu darstellen.

Weder das menschliche Sehvermögen noch die moderne Bildgebungstechnologie können sowohl die Erde als auch ein beliebiges vom Menschen geschaffenes umlaufendes Objekt im gleichen Maßstab sichtbar machen, ohne dass das kleine Objekt auf eine zutiefst subpixelgroße Größe reduziert wird.

Der Weltraumschrott ist mit dieser Einschränkung nicht allein. Man kann z. B. FlightRadar24 mit z. B. Europa im Vollbildmodus öffnen und Flugzeugsymbole sehen, die fast dicht besiedelte Länder abdecken und sich um die großen Flughäfen übereinander stapeln. In Wirklichkeit sind Flugzeuge im gleichen Maßstab viel, viel kleiner als ein Pixel, deshalb verwenden wir Symbole.

Die Weltraumschrottpunkte auf diesen beeindruckenden Bildern um die Erde herum sind genau Ikonen. Sie repräsentieren die Position jedes Objekts, aber keinesfalls seine Fähigkeit, mit etwas anderem zu kollidieren.

Bis jetzt haben wir eine Geschichte von nur 2 Ereignissen unbeabsichtigter Kollisionen zwischen künstlichen Weltraumobjekten - selbst wenn die niedrigen Umlaufbahnen ~1-Stunden-Perioden haben.

ps selbst beabsichtigte und geplante platzrendezvous sind hart.

Das größte bemannte Weltraumobjekt im Weltraum ist die Internationale Raumstation mit der größten Ausdehnung von etwa 100 Metern. Stellen wir das als 2x2 Pixel auf einem sehr guten Display dar (400 Pixel pro Zoll wie bei iPhones). Die tatsächliche Größe – auf dem Display – beträgt etwa 0,1 mal 0,1 Millimeter

Die ISS "fliegt" in etwa 400 km Entfernung - das ist 4.000-mal so groß wie die ISS, also würde die Erde (Boden) auf Ihrem High-ppi-Display bei 40 cm oder etwa 16 Zoll beginnen. Da der Erddurchmesser 12.800.000 Meter beträgt (128.000-mal größer als die ISS), würde seine scheinbare Größe 12800 mm oder fast 13 Meter betragen.

Lass uns mit dem Spaß weitermachen. Die geostationären Satelliten umkreisen 36.000 km – wenn Sie ihre gesamte Umlaufbahn darstellen wollen, sind es 72 Millionen Meter oder 720.000 Mal die Größe der ISS oder 72 Meter iPhone-Displays.

Wenn Sie iPhones Kante an Kante (bei etwa 70 x 140 mm) platzieren, benötigen Sie ungefähr eine halbe Million davon, um die erforderliche Oberfläche zu schaffen.

Und bei 50 Metern pro Pixel, vorausgesetzt, Sie malen nichts, das größer als ein halbes Pixel (25 Meter) ist, würden Sie fast nichts anderes sehen – selbst der mächtige Saturn V (der Menschen auf den Mond brachte) hatte eine Sekunde Bühne geringfügig kürzer als 25 Meter. Inzwischen war das Space Shuttle (der gesamte Komplex) über 50 Meter lang, der Orbiter (das Shuttle selbst) 37 Meter lang (Subpixelgröße).

Also, eine halbe Million iPhone-Displays, nur um das Space Shuttle irgendwo als Pixel zu zeigen.

Wikipedia gibt die folgende Schätzung für die Gesamtzahl von Weltraumschrottobjekten :

Ab Januar 2019 befanden sich schätzungsweise mehr als 128 Millionen Trümmerteile, die kleiner als 1 cm (0,4 Zoll) waren, etwa 900.000 Trümmerteile mit einer Größe von 1–10 cm und etwa 34.000 Teile, die größer als 10 cm (3,9 Zoll) waren um die Welt

Nehmen wir die oberen Grenzen dieser Zahlen und nehmen wir an, wir haben 1b Objekte mit einer Größe von 1 cm², 1m Objekte mit einer Größe von 100 cm² und 100k Objekte mit einer Größe von 1000cm². Wenn wir die Zahlen in WolframAlpha einsetzen, erhalten wir eine Gesamtfläche von (0,1 km² + 0,01 km² + 0,01 km² = 0,12 km²) der Objekte im Weltraum. Runden wir dies auf 1 km² auf, um großzügig zu sein, vorausgesetzt, die aktuellen Schätzungen könnten um einen einzigen Größenordnungsfaktor abweichen.

Nun ... die Gesamtfläche der Erde beträgt 510.067.420 km2 (die Weltraumumlaufbahn ist flächenmäßig etwas größer, aber nicht viel). Der Gesamtanteil der von Weltraumschrott besetzten Umlaufbahn beträgt also höchstens 1 zu 510 Millionen. Die Mathematik wird etwas kniffliger, wenn Sie einen Satelliten im Orbit haben, da sich die Anzahl der auftreffenden Trümmer im Laufe der Jahre verstärkt, aber insgesamt ist diese Darstellung sehr irreführend. Es ist vergleichbar mit Illustrationen des Great Pacific Garbage Patch – so denken die Leute, wie es aussieht, aber die Realität ist weitaus weniger dramatisch .