Copyright © 1998-2024 CDR server s.r.o.
Všechna práva vyhrazena.
ISSN 1213-2225.
Copyright © 1998-2024 CDR server s.r.o.
Všechna práva vyhrazena.
ISSN 1213-2225.
To jsem zvědav, jak se laserem podaří vychylovat, přes 100km atmosféry, nějaké smetí. Posledně, když US navy zkoušela laserový kanón, tak na 1,6km propálila gumový člun za 30sec:
http://cdr.cz/clanek/us-navy-chce-nasadit-laserove-delo-adam
<i>Při testování se laserové dělo bylo schopno propálit gumovým trupem malého člunu za méně než 30 sekund. A to na vzdálenost 1,6 km.</i>
100km atmosféry rozostří ten laser řádově víc...
Atmosféra je totiž k jakémukoliv energetickému přenosu silně nepřátelská. Jen rozdílné vzdušné proudění, rozdílné teploty a rozdílná vlhkost vzduchu znamená, že se energie laseru, koncentrovaná do malého paprsku, silně rozostří.
A i kdyby se nerozostřila, tak to, že laser nějaký ten krámek (nebo zubní kartáček, ať jsme konkrétní) zahřeje, ho pošoupne do atmosféry prosím jak...?
Laser ovlivní dráhu smetí tak, aby sestoupilo do nižších vrstev atmosféry a tam zaniklo. Za jeden den by pak ta laserová stanice mohla ovlivnit dráhu přibližně 10 objektů/úlomků. Smetí pak zanikne v hustší části atmosféry.
Více info o tom laseru:
ENG třeba tady (PDF studie)
http://photonicassociates.com/documents/LODR.pdf
nebo v CZ tady
http://www.planetary.cz/2011/04/laser-jako-nastroj-proti-kosmickemu-smeti/
Chybí mi popis mechanismu, jakým se ten "tlak" na daný fragment družice vyvine:
<i>Systém tvořený zaměřovacím teleskopem o průměru objektivu 1,5 metru a laserem by pomocí tlaku laserového záření ovlivnil dráhu úlomku tak, aby úlomek rychle klesl do nižších, hustších vrstev atmosféry a zanikl.</i>
Že někdo napíše nějakou studii ještě neznamená, že to bude vůbec fungovat. Několik poznámek:
1 - pokud je laser na Zemi a těleso NAD Zemí, pak jakýkoliv "tlak" paprsku laseru těleso toliko zvedá výše
2 - zaměření "zubního kartáčku" není na vzdálenosti 100+ km možné současnou technikou
3 - zaměření 8km/s rychlostí se pohybujícího objektu je zcela mimo možnosti současné techniky, např. moderní systémy ochrany letadlových lodí mají problém s zaměřením cíle, jenž letí toliko rychlostí Mach 3 a výše...
Pokud je problém s Mach 3, co takhle zkusit 24 Machů (8km/sec)?!
4 - jediné možné řešení je "tlačit" laserem na objekt na orbitě proti směru jeho dráhy letu tak, aby se zpomalil a pak spadne sám... čímž se od nějakých 100km (hranice vesmíru, LEO orbita je typicky od 250 do 600km!) dostáváme k minimálně trojnásobku vzdálenosti - takže šroubovák co upadne kosmonautovi na ISS v 400km musíme zaměřit na 1200km...
To bude i za 20let naprosté SciFi, ne tak dnes.
5 - jaký tlak vlastně laser vyvine? Laser je záležitost na koncentraci energie, nikoliv tlaku. Tlak laserového paprsku lze vypočítat: https://en.wikipedia.org/wiki/Radiation_pressure ...nicméně pro praktické účely je "too small to be detected under everyday circumstances."
Nicméně uvádí, že kdyby Viking sonda (s svou pořádnou plochou, nejde o žádný úlomek) ignorovala Sluneční vítr, tak by minula Mars orbitu o 15 000km. To je hezké, ale cesta k Marsu se nedá s orbitou Země jaksi ani srovnat. A její délka už vůbec ne. Tady jde o to, jak dlouho lze udržet ten "tlak" laseru na daném předmětu.
Já tipuji, že asi tak 1/1 000 000 000 času letu mise Viking. Tedy k jakému vychýlení dojde, když překonáme vše výše uvedené....? :-)) Jedna miliardtina z 15 000km? 0,000015 km, tedy 15cm?
Ad 3 Opravdu je zaměření objektu letícího 8km/s takový problém? Vždyť s tím funguje veškerá komunikace Země - družice, dokonce umíme komunikovat z družice na družici laserem. Ono je totiž něco zcela jiného zaměřovat stíhačku letící těsně nade mnou a zaměřovat družici 250km vysoko nad Zemí. Jde o relativní rychlost, já ji při tom zaměření nepotřebuji letět za prdelí.
Předpokládám, že se laser umístí někam, kde je vysoká stabilita atmosféry, třeba poblíž evropské observatoře.
Ten mechanismus je jednoduchý - Zamíříte na těleso, a pulsem zahřejete jednu jeho část tak, že dojde k explozi. Tím vznikne jednoduchý reaktivní motor, který vychýlí těleso na eliptickou dráhu, což znamená, že většinu času sice stráví na vyšší orbitě, ale část stráví na nižší a tam se začne třít o atmosféru - tudíž se začne brzdit.
Pokud jde o zaměření objektu, tak tam také strach nemám. Běžným radarem samozřejmě deseticentimetrový kus železa prakticky nezaměříte. Je pravděpodobné, že se bude zaměřovat opticky (dnešní teleskopy na 600 kilometrů jsou schopné takto malé objekty najít).
<i>Předpokládám, že se laser umístí někam, kde je vysoká stabilita atmosféry, třeba poblíž evropské observatoře.</i>
Stále se tady bavíme o 1000km atmosféry za stavu, kdy to nej, co jsme dokázali, je za 30sec propálit na 1,6km stojící gumový člun na vodě.
<i>mechanismus je jednoduchý - Zamíříte na těleso, a pulsem zahřejete jednu jeho část tak, že dojde k explozi. Tím vznikne jednoduchý reaktivní motor...</i>
Většina trosek jsou části družic nebo např. klíče. Stručně kusy kovu. Můžete mi říci, jaký výkon by bylo třeba dodat k tomu, aby klíč explodoval? Je to vůbec možné? A co jiné kusy kovu z družic? Nic z toho prostě neexploduje, maximálně to roztavíte.
A zaměření přesně na část objektu, když na tu vzdálenost bude laser rozptýlen na metry, je scifi...
<i>Pokud jde o zaměření objektu, tak tam také strach nemám.</i>
Závidím Vám váš optimismus. Ještě nikdo nedokázal zaměřit objekt tak malý, na takovou vzdálenost... natož jeho část. A co když bude rotovat...?
<i>Běžným radarem samozřejmě deseticentimetrový kus železa prakticky nezaměříte.</i>
Z parametrů toho, co měli váleční zločinci z USA chtít umístěné v Brdech vyplývalo, že na větší vzdálenosti moc malé objekty nedetekuje... A to byla hodně modernizovaná technologie...
<i>Je pravděpodobné, že se bude zaměřovat opticky (dnešní teleskopy na 600 kilometrů jsou schopné takto malé objekty najít).</i>
Asi záleží na tom, jak budou odrážet světlo a jestli bude pozadí dostatečně kontrastní... Jinak na 600km je rozlišovací schopnost tak kolem 0,5m: http://s13.postimg.org/xyltrc5iv/Geo_Eye_1_versus_LRO.jpg My potřebujeme na 1000+km cirka 2-3cm (jedním z objektů je zubní kartáček), takže... Váš optimismus Vám tedy závidím..
To „řádově víc“ u atmosféry bych nepřeceňoval.
Na vzdálenost to vypadá velký rozdíl (1,6 vs. 100 km), ale jedno je skrz atmosféru horizontálně na úrovni moře a druhé vertikálně.
Jelikož hustota atmosféry poměrně rychle klesá, kdyby ta stanice byla třeba v 6 km výšky, na ten zbytek nebude připadat zase o tolik víc „atmosféry“, než těch 1,6 km na úrovni moře.
V 6000 m budou do Vesmíru zbývat zhruba 3,5 km "atmosféry" při hladině moře (+- půl km, nechce se mi to počítat přesněji)
treba tu satnicu postavit na evereste ten je nebu najblizsie ;)
v anime Planetes to vyresili: vesmirni popelari co rucne sbiraji veskery bordel na orbite
V jakési povídce to vyřešili tak, že za peníze z grantu vyslali expedici která to smetí posbírala ručně, dopravila na zem a pak ještě šíleně vydělala na prodeji vesmírných suvenýrů...
@trodas
Ad 1)
- Pokud by tlak na malinko zvětšil výšku (obecně ZMĚNIL výšku), tak zcela nepochybně se tím změní oběžná dráha. Na jedné straně bude vyšší, jinde zase nižší.
- Laser nemusí svítit kolmo, ale třeba v úhlu 20 stupňů nad horizont proti směru oběhu a pomalu se ten úhel může měnit v závislosti na pozici satelitu.
Nicméně, nevím, jak výkonný ten laser bude a zda by nenadělal víc škody, než užitku.
<i>by tlak na malinko zvětšil výšku (obecně ZMĚNIL výšku), tak zcela nepochybně se tím změní oběžná dráha</i>
Jistě. Ale bude to k lepšímu, nebo k horšímu? Vychylování trosek, aby sejmuly další satelity je podle mě potenciálně k horšímu...
Navíc můj vůpočet ukázal, že vychýlení by bylo kolem 15cm. To snad ani nestojí za další komentář, ne?
<i>Laser nemusí svítit kolmo, ale třeba v úhlu 20 stupňů nad horizont proti směru oběhu...</i>
Pak ale přichází ke slovu Pythagorova věta a vzdálenost, na kterou musí laser zasáhnout cíl bude od 1200 do 1000km. Při průletu atmosférou se laser rozostří tak, že cílová oblast bude v metrech, možná i v desítkách metrů.
Fakt, že rozptyl laseru je "mnohonásobně menší, než rozptyl žárovky" je sice hezký, ale jak zjistíte, že se z Měsíce vrací jen jednotlivé fotony (!), které se obtížně detekují, tak začnete chápat, o co jde.
Když se osvěcuje Měsíc, tak laser na něm osvítí území o rozloze asi 2km v průměru!
http://www.astro-forum.cz/cgi-bin/yabb/YaBB.pl?num=1359854604
"cca. 90ps pulzů, každý s energií 115mJ. To dělá zhruba ten gigawatt okamžitého výkonu. (...) laser má po průchodu atmosférou rozbíhavost cca. 1", takže ozáří území asi 2km v průměru (...) Z každého pulsu se vrátí do dalekohledu (3,5m průměr) v půměru 0,25 fotonu."
0,25 fotonu. Cool :*)
Tak si to spočteme velmi přibližně - 2km na Měsíci, co je 400 000km od nás.
100km od nás je 400x menší, takže 5m průměr osvitu na 1000km.
...
Nějaký filuta tady výše tvrdil, že se nasvítí "část trosky", aby vybuchla (už vidím titanovou skořepinu satelitu jak vybuchuje přímo v růžových barvách...) a reaktivním pohonem se tedy nasměrovala k Zemi, kde v atmosféře zanikne (o čemž, jako jediném bodu, spor není).
5m průměr je celkem "dost velký", když mluvíme o centimetrových troskách, řítících se rychlostí 28 000km/h...
Navíc na Měsíc se pálí gigawatem, tady dotyční mluví o 5kW laserku. Mě z toho vychází, že jsou "tak trochu mimo mísu."
http://photonicassociates.com/documents/LODR.pdf
Pro psaní komentářů se, prosím, přihlaste nebo registrujte.