Wichtige Dinge, die man sich über die Orbitalmechanik merken sollte:

• nicht alle Umlaufbahnen sind gleich nützlich
• wo weniger nützliche Umlaufbahnen nützlichere schneiden, werden die weniger nützlichen nicht verwendet
• Die Änderung der Ebene einer Umlaufbahn erfordert viel Energie

Das bedeutet, dass überraschend große Himmelsbrocken nicht viel Trümmer enthalten werden ... besonders direkt über den Polen. Wenn Sie Zugang zu einer entsprechend leistungsstarken Raketentechnik hatten (und wenn Sie sich an einer interstellaren Kolonisierung beteiligen können, haben Sie dies mit ziemlicher Sicherheit), können Sie möglicherweise einige Flüge in seltsame Flugbahnen bringen, von wo aus sie entkommen oder sich in nützlichere höhere Umlaufbahnen begeben können wird frei von Trümmern sein.

Wenn selbst diese Fenster nicht sicher sind, können Sie vernünftigerweise davon ausgehen, dass sie viel, viel weniger Trümmer enthalten (weil sich das meiste Zeug in äquatorialen Umlaufbahnen befindet und selbst wirklich große Knalle es nicht sehr weit in Richtung des Pols verbreiten können).

Was Sie also zuerst tun müssen, ist herauszufinden, wo sich all die Trümmer befinden.

Quelle zeigt Objekte, die größer als 1 cm sind, im Jahr 2012

Sie benötigen eine Reihe leistungsstarker, hochauflösender Radarstationen, die millimetergroße Trümmer abbilden können. Dies werden ziemlich spezialisierte Ausrüstungsteile sein und nicht immer wie normale Radaranlagen aussehen. Hier ist eine, die die NASA verwendet, um Dinge mit einer Größe von nur 2 mm in LEO zu verfolgen. Es ist eine 70-m-Schüssel!

In Kombination mit etwas weniger Spezialausrüstung zum Verfolgen größerer Objekte kann ein detaillierter Katalog von Trümmerumlaufbahnen erstellt werden, dann kann ein Plan erstellt werden, um einige Startfenster zu räumen, an welchem ​​​​Punkt Sie die Laserbesen ausbrechen können . Es wird wahrscheinlich nicht ganz so toll aussehen, aber Sie müssen zugeben, dass das Bild hübsch ist:

Beachten Sie, dass Sie Dinge deorbitieren und nicht in weitere Stücke sprengen möchten ! Sanft anrösten, nicht sprengen.

Sobald Sie ein kleines Startfenster erstellt haben, können Sie damit beginnen, kleine, schwer gepanzerte Satelliten in hohe Umlaufbahnen zu starten, um das hochintensive 24-Stunden-Sonnenlicht zu nutzen, um Laser ungehindert von der Atmosphäre anzutreiben, um die wirklich ernsthafte Arbeit des Deorbitierens von Trümmern zu erledigen und wieder mit dem Füllen fortzufahren deine Bahnen wieder mit deinem eigenen Müll hochziehen.

Sie können sehr starke Laser in den Himmel schießen, entweder von Bodenbasen oder von luftgetragenen Systemen: Einige der Ziele werden einfach durch den Strahl verdampft, andere erhalten einen Stoß, der ihre Umlaufbahn verändern würde, was zu einer erhöhten Fallrate führt . Spülen und wiederholen.

Zwei Hauptwege:

• Vom Boden aus feuerten Laser. Durch leichtes Aufbringen von Schub auf jeden Brocken über Laser, die vom Boden aus abgefeuert werden, können die Umlaufbahnen optimiert werden. Schließlich verbrennen die Brocken in der Atmosphäre.
• Winzige Roboter, die Orbitalmechanik kennen. Wenn Ihre Roboter einen Block erreichen können und viele andere Blöcke zur Auswahl stehen, kann der Roboter einen Kurs wählen, der es ihm ermöglicht, sich von Block 1 in Richtung Block 2 zu beschleunigen, sodass sich die Umlaufbahn von Block 1 so weit ändert, dass er schließlich wieder eintritt. Der Roboter springt dann wiederholt von Brocken zu Brocken und stößt jeden Brocken in eine Umlaufbahn, die durch die Kombination aus Impuls, der durch das Ankommen und Verlassen von ihm aufgebracht wird, wieder eintritt.
  • Unter der Annahme, dass alle Umlaufbahnen zufällig verteilt sind, schätze ich, dass es einen optimalen Weg gibt, der es einem einzelnen Roboter ermöglicht, einen Planeten von allen Objekten über der Größe N zu de-Kessler, ohne nach der Ankunft im Orbit Treibmittel auszudehnen, indem er einfach von Stück zu Stück springt. Mir fehlt die Geduld, eine solche Behauptung zu beweisen, also starten Sie einfach 50 Roboter und die Chancen stehen gut, dass es getan wird.

Verwenden Sie einen Asteroiden als Staubsauger

Dieser Asteroid, den diese Kolonisten langsam in eine Umlaufbahn um den Planeten manövrierten, damit sie ihn abbauen konnten, beschließen sie stattdessen, ihn in eine Umlaufbahn mit hoher Exzentrizität um den Planeten zu bringen. Als der Asteroid durch das Trümmerfeld rast, passieren lustige Dinge.

Es wird einen kleinen Vorteil geben, wenn einige Trümmer mit dem Asteroiden kollidieren (wählen Sie also eine Zielumlaufbahn für den Asteroiden, die die größten Trümmerbrocken schneidet). Aber das Hauptziel ist es, die Trümmer zu zerstreuen. Der Planet, der Asteroid und jedes einzelne Trümmerstück bilden jetzt ein Drei-Körper-System, und Drei-Körper-Umlaufbahnen können das kleinste Objekt leicht in eine neue Umlaufbahn streuen.

Also werden wir die Trümmer entweder nach innen (die in der Atmosphäre verbrennen), nach außen (leichter zu vermeiden, wenn Sie Ihr nächstes Raumschiff starten) oder in eine exzentrische Umlaufbahn selbst schicken, die aufgrund des Gaswiderstands schnell aus der Umlaufbahn herauskommt nähert sich der Atmosphäre des Planeten.

Das Kessler-Syndrom stellt kein signifikantes Problem dar.

• Im Allgemeinen wird das Problem in gewissem Sinne überschätzt, sicher ist es eine große Sache, wenn es passiert, aber als Aftermatch ...
• Außerdem müssen bestimmte Anfangsbedingungen vorhanden sein, damit es überhaupt passieren kann.

Wir können uns vorstellen, dass diese Bedingungen erfüllt sind. Ja, Invasionsexplosionen überall, kann es das ganze Satellitensystem zerstören - ja, warum nicht, aber es wird nicht aus den Gründen sein, die Kessler sich vorgestellt hat, es wird ein externer Faktor sein. Und dieser externe Faktor kann sich bald danach von selbst auflösen, wie eine vorbeifliegende Trümmerwolke, ein Meteoritenschauer usw. Ja, er hat das System zerstört, aber dann reichen die Faktoren nicht aus, damit Kessler weitermachen kann - wenn Sie einige Satelliten zurücksetzen Beispiel: Ja, es kann dort viele Trümmer geben, und Sie müssen häufiger Ersatz-Sats einsetzen - aber es ist nicht so, als wären Sie da draußen und 5 Sekunden später ist Ihr Satellit oder Ihre Station tot getroffen.

Wie Starfish in seiner Antwort darauf hinwies: Nicht alle Umlaufbahnen sind gleich.

Es muss also verstanden werden, was dieses Trümmerfeld möglicherweise ist, und daraus abgeleitet werden. Abhängig von der Situation haben verschiedene Umlaufbahnen unterschiedliche Lebensdauern, die davon abhängen, wie robust die Fahrzeuge sind, relative Geschwindigkeiten, Dichte der Trümmer, Größe von ihnen und so weiter. Im Allgemeinen wird es eine durchschnittliche Lebensdauer der Umlaufbahnen geben, die Sie benötigen, sodass es ähnliche Umlaufbahnen gibt, die sicher genug sind.

Es muss beachtet werden, dass einige niedrige Umlaufbahnen – im Fall unseres Planeten sind es 100-400 km – von Natur aus selbstreinigend sind: Kein kleiner Schutt wird dort lange kreisen. Eine 400 km lange kreisförmige Umlaufbahn zerfällt in weniger als einem Jahr für Objekte mit einer Dichte von 300 kg/m3 und einem Querschnitt von etwa 50 Quadratmetern (Raumstation Mir) oder - wenn wir es umrechnen - einem Bolzen aus Metall mit a Masse von etwa 750 kg, wird in etwa einem Jahr in die Atmosphäre gelangen. Kleinere zerfallen aufgrund von Volumen/Oberflächen-Abhängigkeiten schneller. (Diese Zahlen sind sehr ungefähr, ich habe sie nur bekommen, indem ich einige orbitale Zerfallsbilder für Raumstationen angeschaut habe.)

Selbst wenn die Situation eintritt, verhindert sie also nicht den Zugang zum Weltraum. Umlaufbahnen, die wir als passable Qualitäten betrachten – wie die für aktuelle Raumstationen – werden sich ziemlich schnell von kleinen Partikeln selbst reinigen, und Sie müssen ausreichend große Partikel überwachen und verfolgen.

Ich muss es bis gestern reinigen

Hängt davon ab, wie viel Aufwand Sie betreiben, aber nicht unmöglich. Und vermutlich sind Ihre Startkapazitäten und die Satellitenfertigung nicht betroffen.

Kein Problem, starten Sie Erfassungssatelliten, Erkennungssatelliten usw. Je mehr Sie davon einsetzen, desto schneller können Sie sie bereinigen. Satelliten haben eine andere Stoßfestigkeit, verwenden Sie also etwas verstärkte, einige mit Peitschenschild - sie sind nicht unbedingt schwerer, sie haben nur eine einfachere Funktion, für die ein Schild kein Problem darstellt, wie dies bei einigen Weltraumteleskopen der Fall wäre oder Übertragungssatellit. Diese können den Schmutz auffangen. Verwenden Sie Nahbereichsdetektoren für kleine Trümmer usw.

Ein solches Problem weniger effizient anzugehen, mit einer Erfolgsquote von, sagen wir, 80 %, ist kein Spielverderber, da Fehler nicht mehr Treibstoff auf das Kessler-Feuer schütten, wenn Sie dies strategisch auf niedrigeren Umlaufbahnen tun, und andere kluge Wege.

Es gibt andere Möglichkeiten, Sachen zu reinigen, aber es muss verstanden werden, dass es unabhängig von der Schwere des Kessler-Syndroms Ihre Fähigkeiten nicht beeinträchtigt, das Problem zu lösen, indem Satelliten gestartet werden, die die Reinigungsaufgabe übernehmen, also haben Sie es nicht um direkt zu einigen Laserlösungen zu springen.

Es gibt Satelliten, die unter Antrieb in niedrigeren Umlaufbahnen enden und die Umlaufbahnen ändern - einige experimentelle/testende (?) Militärsatelliten. Und es gibt luftatmende Ionenmotoren, und diese Kombination ermöglicht es Ihnen, ein System zu bauen, das Ihre Umlaufbahnen über einen angemessenen Zeitraum, wie ein paar Jahre, wie neu wischt. Es ist nur eine Frage der Anstrengung, sie zu starten. Jede raumfahrende Kolonie sollte damit keine Probleme haben und sich dem Trümmerproblem stellen.

Sie tun es nicht.

Wenn Ihre Kolonisten Todesangst haben, dass der Feind sie überfallen könnte, dann dienen die Trümmer als Schutzschild, während der Planet Oberflächenwaffen entwickelt. Wenn überhaupt, können sie effektivere Waffen bauen, da sie sich nicht so viele Gedanken darüber machen müssen, Trümmer in ihre Umlaufbahn zu bringen. Dann warten sie auf Verstärkung (und auf eine weltraumgestützte Säuberung von der Heimatwelt).

Dies ist eine Belagerung. Eines, in dem sich das Schloss nicht darum kümmern muss, genug Nahrung anzubauen oder genug sauberes Wasser zu finden.

Für eine weniger wissenschaftliche Antwort:

Das Projekt KatamariDamacy @home . Bringen Sie Bälle aus solarbetriebenem „klebrigem Zeug“ in die Umlaufbahn, die von Benutzern zu Hause gesteuert werden können. Sie haben eine große Anzahl von Schülern und anderen, die unzählige Stunden damit verbringen, den Weg zu maximieren, um ihre „Ballgröße“ zu erhöhen und die Top-Platzierungen zu erreichen.

Beachten Sie, dass es nicht unbedingt klebrig sein muss. Es könnten Trägheitsdämpfer oder so eine fortschrittliche Technologie sein.

Ähnlich wie bei Telastyns Antwort sitzen sie fest und bauen ein systeminternes Raketensystem auf dem Planeten, um A zu verteidigen (dh wenn der Feind versucht, irgendwo in A Infrastruktur aufzubauen, wird sie von A1 mit einer oder drei Raketen zerstört. Ein anderer Gedanke, den ich hatte - Das Problem könnte ein konstruiertes System sein, das das Kessler-Syndrom erzeugt, nicht nur Satellitentrümmer, sondern ein vom Feind hergestelltes High-Tech-Satellitensystem, das aktiv nach abgefeuerten Raketen sucht.