Stellt kosmischer Staub ein Problem für Langzeitsatelliten, Teleskope und Sonden dar?

Wir haben viele Langzeit-Satellitenobservatorien und -sonden im Weltraum weit über der Magnetosphäre der Erde, und einige von ihnen fliegen nach und nach aus unserem Sonnensystem heraus. Auf den ersten Blick sind einige dieser Satelliten, Sonden und Observatorien das Chandra-Röntgenobservatorium , das Hubble Space Telescope (HST), das Solar and Heliospheric Observatory (SOHO), die beiden Voyager-Sonden, Cassini-Huygens von Cassini Sonnwendmission usw

Ich schätze, es könnte leicht missverstanden werden, dass diese künstlichen Objekte durch die Leere des Weltraums fliegen, ohne dass Massenpartikel auf ihre äußere Hülle oder andere Ausrüstung treffen, aber das kann einfach nicht wahr sein. Je nach Position in unserem Sonnensystem würden sie durch unterschiedlich dichte Wolken aus kosmischem Staub segeln (zugegeben, immer noch bei Umgebungsdruck nahe Null), unabhängig von ihrer Herkunft (Überreste von Kometenschweifen und Komas, Reste der nicht freigelegten zirkumstellaren Scheibe). durch größere Massenkörper, die die Sonne aus der Akkretionszeit, als sich das Sonnensystem bildete, umkreisten, ausgestoßene Materialien von Massenkoronalauswürfen und Asteroideneinschlägen auf atmosphärenlose Himmelskörper, sogar durch ständiges Schleifender kollidierenden Felsen in Asteroidengürteln und so weiter). Es würde also etwas Staub geben, und abhängig von seiner Herkunft / Formation, seiner elektrostatischen Aufladung, weil er Sonnenstrahlung (oder anderen Ursachen) ausgesetzt ist, und seiner relativen Geschwindigkeit zu unseren künstlichen Objekten, die durch diese Wolken kreuzen , möglicherweise niedrig genug Um unter Umständen nicht einfach abzuprallen, könnte ein Teil dieses kosmischen Staubs leicht an ihrer Oberfläche haften bleiben und sich mit der Zeit entweder auf ihrer Außenhülle oder sogar auf empfindlichen Geräten (z. B. Linsen), die sie an Bord tragen, ansammeln.

Meine Frage ist, haben wir irgendwelche Daten über einzelne Sonden, Satelliten und Weltraumobservatorien darüber, wie viel von diesem Staub sie in langen Betriebsjahren ansammeln, ob es jemals ein Problem gegeben hat und zu einem Ausfall oder einer Verschlechterung der Ausrüstung geführt hat und ob es irgendetwas von uns gibt Künstliche Objekte im Weltraum verwenden Staubminderungstechniken, vielleicht in ähnlicher Weise wie professionelle fotografische Objektive, die verschiedene Staubminderungssysteme wie Piezokristall-Ultraschallvibration in Verbindung mit elektrostatischen Entladungssystemen und/oder Entmagnetisierung verwenden ?

Nur um das klarzustellen, ich frage nicht nach den Auswirkungen von Mikrometeoriten, sondern nach Staubpartikeln, die einzeln keine Bedrohung für unsere von Menschenhand geschaffenen Objekte im Weltraum darstellen, sich aber in längeren Zeiträumen ansammeln und entweder zersetzen oder einen verursachen könnten Ausfall von Bordexperimenten und wissenschaftlichen Geräten.

Das Zeug da draußen bewegt sich normalerweise sehr schnell im Vergleich zu Ihrem Fahrzeug. Die Auswirkungen können spektakulär sein, wenn Sie eine Kamera haben, um die Ergebnisse festzuhalten: tsc.mit.edu/2019/posters/Villasenor_Joel.pdf

Antworten (1)

JAWOHL

Kosmischer Staub ist eine echte Bedrohung für Satelliten, die über einen langen Zeitraum betrieben werden.

Staubpartikel variieren in der Größe von wenigen Molekülen bis zu 0,1 Mikrometer, aber manchmal werden sie durch die Strahlung der Sonne oder durch kosmische Strahlung ionisiert.

Laut diesem Testbericht über die Bedrohung durch Weltraumstaub :

Da sie sich mit hoher Geschwindigkeit bewegen, werden sie in Ionen (quasi neutral) umgewandelt, allgemein als Plasma bezeichnet, die die Funkwellen des Satelliten stören könnten oder sogar genug Energie haben, um eine Funkwelle zu erzeugen, die einen Satelliten abschalten würde.

Emittiert Plasma also Radiowellen? Wenn ja, mit welcher Frequenz und mit welcher Leistung?

Die Forscher feuerten winzige Staubpartikel mit einer Geschwindigkeit von 60 Kilometern pro Sekunde auf Ziele, die Satelliten ähnelten Angebot".

Es gibt viele Satelliten, die elektronisch ausgefallen sind, einer davon ist der OLYMPUS-Kommunikationssatellit der Europäischen Weltraumorganisation im Jahr 1993.

UND es verursacht auch die Verzögerung der Satelliten, was zu einer Abnahme der Umlaufgeschwindigkeit und einer Abnahme ihres Umlaufradius führt und dann in die Erdatmosphäre eindringt.

Wie interagiert Plasma mit den elektromagnetischen Wellen?

Plasma ist elektrisch leitend und interagiert daher stark mit den EM-Strahlen.

PLASMA-STEALTH :

ein vorgeschlagener Prozess zur Verwendung von ionisiertem Gas (Plasma) zur Verringerung des Radarquerschnitts (RCS) eines Flugzeugs.

Es gibt viele Möglichkeiten, die Wirkung von Plasma zu reduzieren :

  • reduzieren Sie den Querschnitt des Radars;

  • Verwendung einer dielektrischen Plasmahülle;

  • haben eine leitfähige Oberflächenbeschichtung.

Ist es nicht "Emittiert Plasma Radiowellen ..."? oder "Senden Plasmen Radiowellen...?"