Undurchsichtiger Sonnenschild im geosynchronen Orbit: Plausibilität + Herausforderungen bei der Aufrechterhaltung des Orbits

Ohne auf die Plausibilität des Szenarios einzugehen, werden Objekte im Orbit dazu neigen, im Orbit zu bleiben, es sei denn, es wird von einer äußeren Kraft darauf eingewirkt. Sobald Sie sich von der Erdatmosphäre entfernt haben, können Sie für geologische Zeitalter effektiv im Orbit bleiben (beachten Sie, dass die Atmosphäre tatsächlich über die 100-km-Marke hinausgeht, die ISS muss von Zeit zu Zeit verstärkt werden, da der Luftwiderstand selbst in ihrer Umlaufbahn ein Problem darstellt ).

Ein großes, dünnes Objekt, wie Sie es beschreiben, wäre im Wesentlichen ein Sonnensegel. Es kann aus vielen verschiedenen Materialien hergestellt werden, einschließlich Metall (in Schichten, die in Molekülen gemessen werden), Kohlefaser, Nanoröhren usw. IT kann für seine Größe extrem leicht sein, und der Druck des Sonnenlichts würde tatsächlich eine spürbare Kraft darauf ausüben.

Während des Teils der Umlaufbahn, in dem es die Sonne blockiert, erfährt es einen Nettodruck auf der der Sonne zugewandten Seite in Richtung Erde, wodurch das Segel allmählich in eine niedrigere Umlaufbahn gedrückt wird. Auf der gegenüberliegenden Seite der Umlaufbahn wird es auf der gegenüberliegenden Seite der Struktur Sonnendruck erhalten und es effektiv von der Erde wegdrücken.

Dadurch wird es allmählich aus seiner Position bewegt, wenn die Umlaufbahn asymmetrisch geändert wird (der Schub von der Erde weg wird aufhören, sobald sich das Segel im Schatten der Erde befindet). Ich habe nicht die Kills, um zu berechnen, wie lange es dauern würde, bis das Objekt aus einer nützlichen Umlaufbahn geschoben wird, aber im Laufe der Zeit werden seine Auswirkungen auf das Erdklima unberechenbar und weniger vorhersehbar.

Um dem zumindest teilweise entgegenzuwirken, könnte das Segel mit einer Reihe kleinerer Segel entlang der Kante gebaut werden. Diese Segel könnten unabhängig gesteuert und verwendet werden, um die Umlaufbahn des Hauptsegels zu manipulieren, vielleicht auf der beleuchteten Seite der Erde die Kante zur Sonne zu drehen und auszufahren, um die Segelfläche zu vergrößern, wenn das Segel von der Erde weggedrückt werden muss . Dies würde dazu dienen, das Segel viel länger in Position zu halten, obwohl es immer noch erforderlich wäre, dass jemand mit einer Rakete kommt, um bei Bedarf eine größere Kurskorrektur vorzunehmen.

Legen Sie einfach diese hochreflektierenden veralteten CDs in einem Abstand von 6 Zoll in die Umlaufbahn, an Fischernetze gebunden und über eine Art Rahmen gespannt. Jedes Netz könnte auf einem eigenen Rahmen gespannt werden und der Abstand zwischen den Netzen könnte vergrößert und verkleinert werden, um die Temperatur zu kontrollieren 😜

Angenommen, der Schild ist undurchsichtig und groß genug, dass er eine tägliche Sonnenfinsternis auf die Erdoberfläche wirft. Ist das plausibel?

Total.

Wenn ja, wie viel Schub wäre erforderlich, damit die Sonnenblende ihre Position beibehält?

Das hängt von seiner Masse ab und davon, wie viel Fläche er dem Sonnenwind aussetzt.

Wäre es möglich, diesen Schub nur mit Solarenergie und elektrischem Antrieb zu liefern, so dass der Schild ohne laufende Lieferungen von chemischem Treibmittel im Orbit bleiben könnte?

Soweit wir heute wissen, wahrscheinlich nicht. Wir könnten es vielleicht mit Lasern schieben, aber es würde dabei zerstört werden.

HF-Resonanzstrahltriebwerke könnten es vielleicht ohne Treibmittel schaffen, aber sie sind vorerst der Stoff für Science-Fiction.

Ohne viel über den potenziellen Fortschritt der Materialwissenschaft im nächsten Jahrhundert zu wissen, gehe ich davon aus, dass die Konstruktion, selbst wenn der Schild sehr dünn wäre, seine Konstruktion nur für eine Zivilisation mit funktionalen Weltraumaufzügen praktisch machen würde. Aber vielleicht könnte der Astroid-Bergbau auch ohne die Startkosten die notwendigen Materialien liefern.

Wer dabei an Asteroiden denkt, kalkuliert nicht das Delta-V von hier bis zum Gürtel und zurück. Erde zu Geosync liegt in der Nähe von 18 km/s. Erde zum Gürtel und zurück ist doppelt so viel. Beachten Sie, dass Sie mehr Masse zurückbringen würden, als Sie beim Erreichen des Gürtels hätten. Wenn Sie also Asteroiden nicht im Handumdrehen in Treibstoff umwandeln können, haben Sie eine ernsthafte Einschränkung.