ISS:llä asukit oli menneet turvakapseliin kun pelättiin sentin kokoisen avaruusromun kappaleen iskeytyvän siihen. Osaako joku kertoa, että miten noin pieni kappale voi vahingoittaa noin isoa alusta? Onko siellä nopeudet jotenkin huippuluokkaa, aluksen materiaali heikkoa vai mitä, ja kuika ihmeessä ne pystyy havaitsemaan sentin kokosia kappaleita noin laajlta alueelta?
Avaruusromu
Jaakob25
25832
0Äänestä
Muut lukivat myös
Odottaa vastausta
Näihin keskusteluihin ei ole vielä vastattu. Ole ensimmäinen.
Vastaukset 25
Vanhimmat
Lue Rainer Granitin Lähtölasku 47, niin saat kunnon vastauksen.
Se menee suurinpiirtein näin: avaruudessa romu liikkuu eri nopeuksilla, maapallon pyörimisliikkeestä johtuen usein 30.000 km/h.
Jos lasket kineettisen enrgian kaavasta romun (tai muun esineen) energian, huomaat kyseessä olevan pommin.
ISS:ään osuu partikkeli "pahasti" keskimäärin kerran kymmenessä vuodessa. Sama todennäköisyys vaivaa satelliitteja, joten niiden käyttöikää ei yleensä suunnitella paljon yli 10 v. Yleensä 15 v alkaa olla satelliitin eläkeiäksi maksimi.
Pientä esinettä, esimerkiksi kantoraketin pinnasta irronnutta maalihiukkasta ei pysty oikein erottamaan. (Pienikin on paha, kuten kineettisen energian v2 kaavasta huomaat.) Isommat romun kappaleet rekisteröidään ja niitä seurataan. Romun muodostusta yritetään vähentää, eikä suurempia kappaleita enää räjäytellä pienemmiksi (paitsi tietysti kiinalaiset satelliittiaseellaan).
Kunnon vastauksia saa ihan muista kirjoista kuin jostain tieteisromaanista.
Maapallon pyörimisliike ei vaikuta juurikaan avaruusromujen nopeuksiin.
Taas joku ääliömäinen diletantti esittelee pöyristyttävän typeriä väitteitä.
Jos et ole lukenut Kesleriäsi kunnolla, tai ollenkaan (kuten näyttää), niin tee se nyt.
http://webpages.charter.net/dkessler/files/CriticalNumberofSpacecraftinLow.pdf
Sanoit siis:
"Se menee suurinpiirtein näin: avaruudessa romu liikkuu eri nopeuksilla, maapallon pyörimisliikkeestä johtuen usein 30.000 km/h."
Voisitko jotenkin perustella miten maan pyörimisliike vaikuttaa satelliitin nopeuteen? Minäkin olen kuvitellut sen riippuvan enimmäkseen kiertoradan korkeudesta.
Entä miten tuo linkkisi (sinänsä mielenkiintoinen) artikkeli liittyy tähän?
Huvittavaa, kun joku "pöyristyttävän typeriä väitteitä esittävä ääliömäinen diletantti" nimittelee asiasta paremmin tietävää "ääliömäiseksi diletantiksi".
Toistan: Maapallon pyörimisliike ei vaikuta juurikaan avaruusromujen nopeuksiin. Tai ei käytännössä ollenkaan. Maapallo pyörii akselinsa ympäri 1 krt/vrk, nopeus päiväntasaajalla on noin 463 m/s ja muualla vähemmän. Avaruusromut kiertävät maapallon matalalla kiertoradalla noin 15-17 krt/vrk, nopeudella noin 7000-8000 m/s. Avaruusromujen nopeus on ihan sama kiertävätpä ne maapalloa myötäpäivään tai vastapäivään tai poikittain. Paitsi jos nopeus ilmoitetaan suhteessa alla reilusti hitaammin liikkuvaan maanpintaan, silloin tietysti suunta ja maan pyörimisnopeus vaikuttavat, mutta hyvin vähän.
Lukekaa Kessleriä!
Romu tulee mistä?
Aivan suureksi osaksi satelliiteista.
Laskekaapas sitten esim Geo-orbitilla liikkuvan satelliitin nopeus (ottaen tietty huomioon, että sen tulee pysyä maan suhteen "paikallaan").
Noo, mitäs saatte vastaukseksi?
Kyllä nyt sekoilet ihan kunnolla.
Maapallon kiertonopeus ei vaikuta 36000 km korkeudella kiertävän satelliitin nopeuteen yhtään mitään. Sillä (geostationäärisellä) kiertoradalla kiertävän satelliitin kiertoaika maapallon ympäri vaan sattuu olemaan juuri sama kuin maapallon kiertoaika oman akselinsa ympäri, eli yksi vuorokausi. Hieman matalammalla tai hieman korkeammalla kiertoradalla se ei ole sama.
"Laskekaapas sitten esim Geo-orbitilla liikkuvan satelliitin nopeus"
Se on n. 3 km/s , ja olisi sama sillä korkeudella vaikka maa pyörisi jollain muullakin nopeudella. Maan pyöriminen ei vaikuta satelliitin nopeuteen, vaan satelliitin radan säde.
Törmäysvaara on sitäpaitsi suurin matalilla radoilla, joilla satelliitit kiertävät 7 - 8 km/s. Maan pyörimisestä riippumatta.
Se on täysin tarkoituksellista. Satelliitin tulee pysyä samassa tahdissa maan kanssa.
No miksi tämä sitten on tärkeä tieto avaruusromun suhteen? Koska noin puolet romusta on juuri Geolla tai Leolla liikkuvista satelliiteista peräisin. Ja koska Geo on kaupallisesti synkronoinnin vuoksi tärkeä. Geo "täyttyy" ensimmäiseksi hyper-nopeasta romusta.
Jos Kesslerin jättää sivuun, niin muiden kiertoratojen romujen lentonopeudet voi arvioda orbitaalinopeuksista, jotka taas voi laskea mukavasti Nasan verkkosivulla. Kaavaan voi myös laittaa ISS:n korkeuden ja katso, millä nopeudella se pysyy siellä.
kysyjä halusi vastauksen yksinkertaiseen kysymykseen siitä, miksi avaruudessa on hyper-nopeuksia.
Lyhyesti: jota materiaali pysyy kiertoradalla.
Sitten keskustelu meni siihen, missä romua on. Geollahan sitä on, kun se siellä pysyy enemmän tai vähemmän "ikuisesti".
"Maan pyöriminen ei vaikuta satelliitin nopeuteen"
Kyllä se vaikuttaa, koska satelliitti toimiakseen osana tietoliikennejärjestelmässä (vaikkapa TV), tulee sijoittaa maahan nähden stationäärisesti. Sen pitää siis pyöriä tiettyä nopeutta. Se taas on mahdollista vain tietyillä kiertoradoilla. Näille radoille lähetetään paljon materiaalia, joten ne tuppaavat täyttymään, ts. romu kertyy juuri sinne. Romun nopeus tuppaa olemaan lähellä satelliitin alkuperäistä, mistä sitten voikin laskea mukavasti nopeuksia suurimalle osalle romusta.
Sitten on tietysti muusta toiminnasta peräisin olevaa romua, jonka nopeuksia onkin hieman hankalampi laskea. Ensin pitää tuntea niiden kiertorata. Jos se ei ole hirvittävän elliptinen, voi nopeuden karkeasti arvioida kauppaleen etäisyyden suhteena maasta.
Mitä taas tulee ISS:ään, niin romun nopeudeksi voi arvata noin 15 km/s, koska se on ISS:n panssaroinnin suunnittelussa käytetty romun lentonopeuden likimäärinen keskiarvo. "Luonnolliset" kappaleet saattavat sitten lentää 72 km/s.
"Se on täysin tarkoituksellista. Satelliitin tulee pysyä samassa tahdissa maan kanssa. "
Niin, ja tämän takia se ammutaan korkeudelle jossa kiertoaika on vuorokausi. Korkeus määrää kiertoajan, ei maan pyöriminen. Suurin osa satelliiteista muuten lähetetään matalammille radoille.
"Koska noin puolet romusta on juuri Geolla tai Leolla liikkuvista satelliiteista peräisin."
Niin kummalla? Leo ei ole mikään tarkasti määritelty rata, vaan tarkoittaa matalaa kiertorataa (low earth orbit).
"Geo "täyttyy" ensimmäiseksi hyper-nopeasta romusta. "
Eipä taida. Täällä mm. käppyrä romun tiheydestä.
http://en.wikipedia.org/wiki/Space_debris
Tuossa 1000 km korkeudessa romun tiheys on yli satakertainen synkronirataan verrattuna.
"Näille radoille lähetetään paljon materiaalia, joten ne tuppaavat täyttymään"
Suurin osa satelliiteista lähetetään muille kuin geosynkroniradalle.
"Ensin pitää tuntea niiden kiertorata. Jos se ei ole hirvittävän elliptinen, voi nopeuden karkeasti arvioida kauppaleen etäisyyden suhteena maasta."
Jos on kyse kahdesta kappaleesta, sen voi kuka hyvänsä laskea aika tarkasti vaikka rata olisikin hirvittävän elliptinen. Kaava täällä:
http://en.wikipedia.org/wiki/Elliptical_orbit
"Mitä taas tulee ISS:ään, niin romun nopeudeksi voi arvata noin 15 km/s, koska se on ISS:n panssaroinnin suunnittelussa käytetty romun lentonopeuden likimäärinen keskiarvo"
Romun nopeuden tuolla korkeudella voi myös laskea. Jos osaa.
Nopeudet voivat avaruudessa kasvaa suuriksi kun gravitaatio on voimakas auringon ja maan lähistöllä ja väliaineen vastus ei rajoita nopeutta.
"Romun nopeuden tuolla korkeudella voi myös laskea. Jos osaa."
Buu! Sillä ei ole merkitystä, koska pitäisi tietää myös suunta.
Romun lisäksi siellä liikkuu myös meteoriitteja, joiden nopeudeksi on mitattu 72 km/s.
Kesslerin mukaan suuri osa romusta on GEO:lla.
GOE on luonnollisesti hallinnoitu, ja tuossa listaa: http://www.satsig.net/sslist.htm
ALKUPERÄISEN KYSYJÄN TEKSTIIN ON NYT VASTATTU: Avaruudessa on kaikkien keskusteluun osallistuneiden mielestä hyper-nopeuksia.
(Lisäinfona on havaittu, että fyysikot ovat v...maisia, finninaamaisia saivartelijoita, mutta sehän ei ole mitään uutta kenellekään.)
The Kessler Syndrome is a scenario, proposed by NASA scientist Donald J. Kessler in a 1978 publication, where the volume of space debris in Low Earth orbit is so high that objects in orbit are frequently struck by debris, creating even more debris and a greater risk of further impacts. The implication of this scenario is that the escalating amount of debris in orbit could eventually render space exploration, and even the use of satellites, unfeasible for many generations.
"Geo "täyttyy" ensimmäiseksi hyper-nopeasta romusta. "
Geo on jo muutenkin hallinnoitu alue, koska se täyttyisi muuten hallitsemattomasti satelliiteista. Jokaisella satelliitilla on oma "slot". Kysymys ei ole romun tiheydestä, vaan rajallisesta "luonnonvarasta".
En ole nimimerkki Perusfyysikko, mutta sinun tarinoitasi pitää taas vähän oikaista. Mikään yli noin 11 km/s kulkeva kappale ei voi olla Maan kiertoradalla. Mikään yli noin 8 km/s kulkeva kappale ei voi olla pyöreällä Maan kiertoradalla.
Suunta voi matalalla radalla (kuten ISS) olla melkein mikä hyvänsä. Tosin hyvin harva satelliitti kiertää vasten maan pyörimissuuntaa. Tiedätkös miksi?
"Romun lisäksi siellä liikkuu myös meteoriitteja, joiden nopeudeksi on mitattu 72 km/s."
Kuinkahan paljon noita, jotka eivät siis kierrä maata, on verrattuna kiertävään romuun.
"Kesslerin mukaan suuri osa romusta on GEO:lla. "
Saiskos tähän jotain viitettä. Täällä puhutaan vain matalista radoista:
http://en.wikipedia.org/wiki/Kessler_Syndrome
"ALKUPERÄISEN KYSYJÄN TEKSTIIN ON NYT VASTATTU: "
Niin. Sinä vastasit: "avaruudessa romu liikkuu eri nopeuksilla, maapallon pyörimisliikkeestä johtuen usein 30.000 km/h."
...mikä oli väärä vastaus, ja paljasti ettet oikein ymmärrä taivaanmekaniikkaa. Romun nopeus ei riipu maapallon pyörimisliikkeestä, mutta tätä et ole myöntänyt koko kinan aikana.
Suuri nopeus sen aiheuttaa. Kun kappaleen liike-energia E = 1/2 * mv^2, niin pienenkin kappaleen liike-energia on suuri sen tullessa kovalla vauhdilla vastaan.
http://fi.wikipedia.org/wiki/Avaruusromu
Laskepa huviksesi, minkä kokoisen kappaleen liike-energia 20 km/s vauhdilla on sama kuin 1500-kiloisen auton liike-energia nopeudella 100 km/h (muista muuttaa molemmat nopeudet m/s:ksi). Tulet yllättymään!
Siis raketeillahan ne liikuttelee sitä, mutta jos sentin kokonen kappale tulee 20km/h ni saapi olla tarkkana. Tai mimmoset tutkat niillä sitten onkaan, mutta luulis, että tuolla lentää niin paljon tuota romua, että vaikee yksittäisiä havaita. Tosin onhan siellä tilaa. Vai onko se niin, että kappaleen rata tiedetään jo ja väistetään. Jos se 100 km päästä havaitaan ni ois 5 sekuntia aikaa väistää. No eiköhän ne homamat hoida siellä.
Nimenomaan kymmenien tuhansien avaruusromun kappaleiden kiertoradat tunnetaan ja siksi pystytään ennakoimaan törmäysvaarat.
se oli kylläkin 13 senttimetrin kappale eikä 1cm
1cm, ainakin se minkä itse luin jostakin.
Tuolla mainitaan 13 cm:
http://www.ursa.fi/blogit/ta/index.php?title=avaruusasemalla_varauduttiin_tormaykseen&more=1&c=1&tb=1&pb=1