Ликбез - все что вы хотели знать о космосе, но боялись спросить.

AGRESSOR> Все равно немного непонятно. У многих спутников малое альбедо - они темные, а значит, отражается с них довольно мало энергии.

Это значит, что ими излучается довольно много энергии

У любого тела в космосе есть равновесная температура, к-я достигается, когда поток тепла от Солнца сравнивается с потоком теплового излучения, испускаемого самим телом. Она зависит от свойств поверхности (коэффициентов как в оптическом - для поглощаемого света - так и в инфракрасном, для излучаемого), но не так уж и сильно - в разы температуры не изменит. Для каждого расстояния от Солнца своя температура, чем дальше - тем ниже. Для орбиты Земли она около 20 С, ну а для спутников гигантов - там совсем холодно, глубокие минуса.

AGRESSOR> Вопрос, а проводились ли какие-нибудь спектрометрические анализы насчет того, какие именно модификации льда составляют спутники? Просто у некоторых модификаций, как я слышал, специфические свойства, не похожие на обычный "обывательский" лед.

Эти хитрые модификации льда в основном существуют только при высоких давлениях - что для спутников не очень актуально Два исключения, лёд-XI и лёд-Iс, могут существовать и вблизи нуля давления, но - только при очень низкой температуре, ниже 80 и 160 С. А настолько глубокие холода для большинства спутников нехарактерны. Да и вряд ли эти модификации имеют тепловые характеристики, отличные от "нормального" льда более, чем не несколько процентов. Так что если даже на спутниках и встречается "хитрый" лёд (что, ИМХО, сомнительно, т.к. лёд там наверняка не чистый водяной, а с кучной кучей примесей) - это не оказывает решающего влияния на стабильность льда. Просто температура подходящая.

Когда и если давление в скафандре ощутимо ниже - то да, перед выходом несколько часов адаптируются.

Ckona> Вопросы из "песочницы" :
Ckona> 1) Сколько тонн речного песка нужно распылить по наиболее загруженным орбитам, чтобы "выкосить" все, что там летает за несколько (1...5) суток ?

Много. По порядку величины - миллион тонн.

Ckona> 2) Какова масса всех искусственных спутников Земли (точнее, есть ли где копать по этому вопросу) ?

Очень грубо - 20 000 тонн.

Ckona> 3) Начиная с какой высоты естественное торможение никогда (или за 100 лет) не сможет очистить орбиту ?

Зависит от наклонения, отношения апогея с перигеем и т.д. Радиационно-безопасная орбита (круговая 800 км) гарантирует 100-150 лет. Там же, кроме торможения об атмосферу, есть ещё возмущения от Луны и Солнца, несферичности Земли и - не надо забывать об этом - давление солнечного света и взаимодействие с магнитным полем Земли.

Чем эксцентричнее орбита, тем больше она подвержена пертурбациям. Например, были такие станции "Прогноз", летавшие по 200 000 х 960 км (на память, могу ошибиться, особенно, в высоте перигея, но один виток занимал четверо суток). У них срок баллистического существования был всего лет 5-8, несмотря на то, что на круговой орбите в 960 км спутник "почти вечен".

Когда запускали второй "Меридиан" и Фрегат недоработал, все "не дышали", надеясь, что эволюция орбиты будет поднимать перигей, а не опускать его. Так оно и вышло (и так и должно было выйти, это поддаётся расчёту), но спутник был на волоске.

А.С.> Радиационно-безопасная орбита (круговая 800 км) гарантирует 100-150 лет.

На 100% уверен? У меня в памяти чего-то вертится величина порядка 300-500 лет для 800 км.

А.С.>> Радиационно-безопасная орбита (круговая 800 км) гарантирует 100-150 лет.
Fakir> На 100% уверен? У меня в памяти чего-то вертится величина порядка 300-500 лет для 800 км.
Вот что пишут про "Авангард-1":

The three stage launch vehicle placed Vanguard into a 654 x 3969 km 134.2 minute orbit inclined at 34.25 degrees. Original estimates had the orbit lasting for 2000 years, but it was discovered that solar radiation pressure and atmospheric drag during high levels of solar activity produced significant perturbations in the perigee height of the satellite, which caused a significant decrease in its expected lifetime to only about 240 years.

А.С.> The three stage launch vehicle placed Vanguard into a 654 x 3969 km

Так и причём тут 800-километровая круговая?

А.С.> По порядку величины - миллион тонн.
Да уж... в какой-то "популярной" статье об угрозе засорения космоса помню цифру 200 тонн, с условием распыления "в противоположную" сторону.
Попробую как-нибудь оценить количество песчинок в одном куб. см.

А.С.>> The three stage launch vehicle placed Vanguard into a 654 x 3969 km
Fakir> Так и причём тут 800-километровая круговая?
Так в зависимости от наклонения и эпохи она становится эллиптической со скоростью 3-5 км высоты перигея в год. Триста лет МОГУТ быть, но ГАРАНТИРОВАТЬ их нельзя.

Ckona> Попробую как-нибудь оценить количество песчинок в одном куб. см.

Собственно попадание песчинки должно по идее привести всего лишь к кратеру (или дырочке - в зав. от толщины объекта в месте попадания) размерами всего лишь в разы больше размеров песчинки. Ну максимум на порядок. Т.е. вовсе не обязательно это фатально, совершенно не обязательно.

А.С.> Так в зависимости от наклонения и эпохи она становится эллиптической со скоростью 3-5 км высоты перигея в год. Триста лет МОГУТ быть, но ГАРАНТИРОВАТЬ их нельзя.

Местами пишут такое - хоть и не в баллистической литературе:

Высота орбита выбрана из условия, чтобы существование космического аппарата после прекращения функциональной установки с учетом любых аварийных ситуаций с установкой было достаточно для распада продуктов деления до безопасного уровня. Это время превышает 350 лет.

 

Fakir> Собственно попадание песчинки должно по идее привести всего лишь к кратеру (или дырочке - в зав. от толщины объекта в месте попадания) размерами всего лишь в разы больше размеров песчинки. Ну максимум на порядок. Т.е. вовсе не обязательно это фатально, совершенно не обязательно.
Да, согласен - это не разрушение.
Кинетическая энергия песчинки диаметром 0,5 мм, которая ударяется в "объект" со скоростью 10...14 км/с, составляет 8...15 Джоулей. Такой же энергией обладает базарная гиря весом в 1 кГ, сброшенная с высоты ~1 метр.
Но гиря большая по площади. Песчинка "воткнется" и "проткнет" - или застрянет с выделением энергии, равнозначной всего лишь пяти миллиграммам пороха.

Так что для "выкашивания" понадобится гранитный отсев...

Fakir>> Собственно попадание песчинки должно по идее привести всего лишь к ....
Ckona> Кинетическая энергия песчинки....составляет 8...15 Джоулей.... равнозначной всего лишь пяти миллиграммам пороха.

Пульке от пневматики - так аналогия наглядней Пластинка в 1 мм поликарбоната их держит на ать

Fakir> Собственно попадание песчинки должно по идее привести всего лишь к кратеру (или дырочке - в зав. от толщины объекта в месте попадания) размерами всего лишь в разы больше размеров песчинки. Ну максимум на порядок.
Подобные ситуации (столкновение песчинок с МКС и шатлами) уже неоднократно происходили, фотки последствий можно найти...

AGRESSOR> Т.е. вроде как мелочи должно быть на порядки больше. Или нет?

Конечно, больше. Оценки по "гранулометрии" микрометеоритов с конкретными цифрами какие-то наверняка есть, но навскидку не помню.

AGRESSOR> А есть какая-нибудь кривая зависимости

Есть кое-какая тут: http://www.oosa.unvienna.org/pdf/reports/ac105/AC105_720E.pdf
Страница оттуда:

Ckona>> Кинетическая энергия песчинки....составляет 8...15 Джоулей.... равнозначной всего лишь пяти миллиграммам пороха.
Wyvern-2> Пульке от пневматики - так аналогия наглядней Пластинка в 1 мм поликарбоната их держит на ать

Судить о возможном повреждении только по энергии - полный бред. Так можно договориться о давлении свинцового киллограмовго снаряда сечнием в квадратный метр с мтрами в секунду от силы - и какие поврежденя вы ожидаете?

Ckona>>> Кинетическая энергия песчинки....составляет 8...15 Джоулей.... равнозначной всего лишь пяти миллиграммам пороха.
Wyvern-2>> Пульке от пневматики - так аналогия наглядней ....
В.М.> Судить о возможном повреждении только по энергии - полный бред.

Замени слово "бред" на "не совсем корректно, особенно в широком диапазоне скоростей и масс" и я напишу "ППКС"

В.М.> Судить о возможном повреждении только по энергии - полный бред.
А что - не бред ?
Если частица маленькая и прочнее мишени, она либо протыкнет, либо застрянет.
Предположим, застряла. Что еще, кроме энергии соударения, нужно принимать во внимание для оценки последствий столкновения ?
Ну-у-у... мишень прочнее. Тогда при столкновении "частица" разрушается. И мишень тоже может разрушиться, причем эти части летят в разные стороны, унося часть энергии частицы. Значит, разрушений будет меньше.
Ну-у-у... протыкнет мишень, образовав отверстие. И улетит дальше, не израсходовав всю энергию на разрушение. Опять-таки, разрушений будет меньше.
Таким образом, единственной мерой максимально возможных разрушений является энергия соударения. С оговоркой - разрушений от маленькой частицы, которая втыкается в вакууме в большую массивную мишень со скоростью, исключающей упругое соударение.


В.М.> Так можно договориться о давлении свинцового киллограмовго снаряда сечнием в квадратный метр с мтрами в секунду от силы - и какие поврежденя вы ожидаете?
Не могу понять вопрос. Что такое метры в секунду от силы ?

Ckona> Если частица маленькая и прочнее мишени, она либо протыкнет, либо застрянет.
При типичных скоростях столкновения в космосе - энергия столкновения запросто рвёт все химические связи, и о прочности разговора нет.
Столкновение надо рассматривать так, как будто его участники - жидкость или даже газ.

Dem_anywhere> Столкновение надо рассматривать так, как будто его участники - жидкость или даже газ.
C первым (непроцитированным) утверждением согласен - об упругих соударениях не может быть и речи.
С приведенным в цитате утверждением - не согласен. При столкновении твердых тел происходит разрушение кристаллической решетки, которой нет у жидкости и газа.
Наверное, корректнее будет отметить, что при "космическом" столкновении относительная скорость соударяющихся тел значительно превосходит скорость распространения механических возмущений в телах.
Размышляя по этому поводу, рискну по-дилетантски предположить, что при "космическом" столкновении происходит переход вещества в состояние плазмы, температура и давление которой определяются скоростью столкновения. А замедление процесса столкновения определяется массой и площадью взаимодействия. Что и как эта плазма потом вытворяет - зависит от глубины проникновения.

Ckona> C первым (непроцитированным) утверждением согласен - об упругих соударениях не может быть и речи.
Ckona> С приведенным в цитате утверждением - не согласен. При столкновении твердых тел происходит разрушение кристаллической решетки, которой нет у жидкости и газа.

Строго наоборот. Химическим связям ничего радикального обычно не бывает (если это, конечно, не что-то слабенькое водородное - оксиды оксидами и остаются, скажем).

А на разрушение решётки - плевать, оно пренебрежимо по сравнению с.
Так что именно как жидкость.
Очень близко к кумулятивным струям и их взаимодействиям с преградами.

Ckona> при "космическом" столкновении происходит переход вещества в состояние плазмы

Если бы там была плазма, не было бы вот такой картины:

Плазма оставила бы аккуратную дырочку.