Wie hoch ist die Wahrscheinlichkeit, im Erdorbit vom Blitz getroffen zu werden?

Die Wahrscheinlichkeit ist einfach null .

Ein Blitz ist die starke Entladung zwischen zwei elektrisch geladenen Körpern, die genügend elektrostatisches Potential haben, um dieses Medium zu ionisieren.

Wo Blitze auftreten:

• Innerhalb der Wolken

• Zwischen zwei verschiedenen Wolken mit unterschiedlicher Ladung

• Wolken zur Erde

Warum von der Wolke zur Erde und nicht von der Wolke zum Weltraum?

Wikipedia- Artikel besagt:

Damit es zu einer elektrostatischen Entladung kommt, sind zwei Dinge notwendig:

1. zwischen zwei Raumregionen muss ein ausreichend hohes elektrisches Potential bestehen; und
   
2. ein hochohmiges Medium muss den freien, ungehinderten Ausgleich der entgegengesetzten Ladungen verhindern.

Machen wir also einige Annahmen; Die Höhe der Wolke sei 85 Kilometer (das ist die maximale Höhe, in der die Wolken vorhanden sind), die Wolke entwickelt eine negative Ladung, das Raumschiff befindet sich in 300 Kilometern Entfernung zur Wolke, der Baum am Boden in 85 Kilometern in Bezug auf die Wolke, und das Raumfahrzeug und der Baum auf dem Boden entwickeln beide eine gleiche und entgegengesetzte Ladung in Bezug auf die Wolke.

Damit ein Blitz entstehen kann, ist eine Durchbruchspannung erforderlich.

Das Paschensche Gesetz besagt, dass eine Durchbruchspannung durch die Gleichung beschrieben wird:

$${V={a*p*d}\over{Ln(p*d)+b}}$$

• $a$und$b$sind Gaszusammensetzungskonstanten
• $p$ist der Druck (in Atmosphären oder Bar)
• $d$ist der Lückenabstand (in Metern)

Für die Wolke zur Erde sind die Werte:

$$a=4.36*10^7, b=12.5, p=1, d=85*1000$$

Beim Ersetzen wird dies zu:

$${{4.36*{10^7}*{1}*85*1000}\over Ln({1}*85*1000) + 12.8} =1.5345497371054913*10^{11}$$

Dies gilt für Vakuum (ich konnte die konstanten Werte nicht finden), aber die Durchbruchspannung sollte sehr hoch sein, und die Art des Blitzes wählt immer den einfachsten und engsten Weg.

Damit ein Blitz auftritt und seine Spannung aufrechterhält, hängt dies vom Ionisationsgrad ab, der wiederum davon abhängt, dass die Elektronen andere Elektronen treffen können (Lawinendurchbruch), und diese Wahrscheinlichkeit ist gegeben durch:

$$P={N \sigma \over A}={x\over mean\ free\ path}$$

• $N\sigma$ist die Anzahl der Elektronen
• $A$ist das Gebiet
• $x$Strecke, die das Elektron zurückgelegt hat

Die Wahrscheinlichkeit ist umgekehrt proportional zur mittleren freien Weglänge, aber im Vakuum ist die mittlere freie Weglänge sehr groß und daher tritt sehr wenig Ionisation auf (da die Wahrscheinlichkeit abnimmt). Obwohl die Entladung in Richtung des Weltraums erfolgen kann, ist ihre Intensität daher sehr gering (da die Wahrscheinlichkeit von Elektronenkollisionen sehr gering ist) und der Blitz erlischt, bevor er das Raumfahrzeug erreicht (da die Elektronen auf ihrer Reise ihre Energie verlieren). Das Raumschiff ist also vor Blitzen sicher, aber wir auf der Erde sind es nicht. ;)