Космическая шрапнель или вундерваффе по российски

[privalov]

В последнее время в российских средствах массовой информации всё чаще упоминается космическая шрапнель, как некое чудо-оружие, способное одним махом уничтожить все спутники разом, и положить конец нынешнему абсолютному превосходству США в космосе.

См. также
"Ядреная фантазия Генштаба"
http://grani.ru/Politics/World/US/RF/m.5076.html

Напомню, космическая шрапнель - это боеприпас, который выводится ракетоносителем на орбиту, подрывается там и даёт множество мелких осколков; используется для зачистки орбит от КА.

Простые арифметические рассчеты показывают, что среднее время жизни КА после развертывания космической шрапнели составляет несколько десятилетий.


Радиус Земли      6378.135      км
Средняя высота спутника      500      км
Радиус орбиты      6878.135      км
Или      6878135      м
Длина окружности орбиты      43216596.77      м
Среднее время жизни спутника, орбиту которого пересекает 1 фрагмент      64824895.16      часов
Или      2701037.298      суток
Или      7400.102187      лет

Грузоподьемность ракетоносителя (например, Протон)      22      тонн
Или      22000      кг
Масса одного фрагмента шрапнели      2      грамм
Или      0.002      кг
Количество фрагментов      11000000      штук

Тощина зачищаемой орбиты      100      км
Или      100000      м
Размеры спутника      1      м
Среднее количество фрагментов на одной орбите      110.0      штук

Среднее время жизни спутника      67      лет



Разумеется, если положение спутника точно известно, космическую шрапнель можно навести точно и уничтожить его быстро. Однако, если орбита известна, проще применить существующую противоспутниковую ракету (например, ASM-135 ASAT). В общем случае, количество действующих спутников очень велико, а положение их неизвестно. Например, спутники класса Misty используют технологию Stealth и однозначно определить параметры их орбиты пока невозможно.

[gans3]

Арифметика и теории вероятности.
Примем, что вы распылили 11 миллионов осколков в торе длиной в орбиту и диаметром 100 километров На экваториальной орбите высотой 500 км. КАЖДЫЙ "однометровый" спутник, с орбитой вблизи 500 км будет каждые 90 минут (а круговые и два раза за это время) с вероятностью не более 0,003 сталкиватся с шрапнелиной, (добавляя по сотне дополнительных осколков с каждым столкновением, но это несущественно). 150-300 оборотов - максимальное время жизни  спутника на полярной орбите с высотой ниже 600 километров. Наклонение 45 увеличивает вероятность столкновения в полтора раза.

[Lanista]

Напомню, космическая шрапнель - это боеприпас, который выводится ракетоносителем на орбиту

рекетоноситель, это машинка, которая катает ракетки =)


а тема глупость.

Есть более реальные планы подрыва на орбите ядерного боеприпаса
и вывода КА из строя излучением

[RadioactiveRainbow]

Хороший способ закрыть околоземный космос для человечества на дцать лет вперед

P.S.
Акурат сейчас смотрю сериал Странники (PlaneteS). Акурат про космических мусорщиков, которые собирают болтающийся на орбите мусор.
Всем настоятельно рекомендую. Уровень реализма зашкаливает, причем не только по меркам кино.

У кого быстрый инет - смотреть можно здесь:
http://intv.ru/view/?film_id=60658

[GALIN]

P.S.
Акурат сейчас смотрю сериал Странники (PlaneteS). Акурат про космических мусорщиков, которые собирают болтающийся на орбите мусор.
Всем настоятельно рекомендую. Уровень реализма зашкаливает, причем не только по меркам кино.

 Yes, this is Japanese hard science fiction manga. Awesome work!!!

 http://ru.wikipedia.org/wiki/Planetes

 Sorry for offtop

[Dude]

Да, PlaneteS это супер! Смотреть всем! И кто-то еще забывает, что мусор размножается делением, и если посмотреть на разрушенный китайский спутник, то видно, что обломки концентрируются в более плотные скопления, чем равномерное распределение по орбите.

[privalov]

Арифметика и теории вероятности.

Спасибо за толковый ответ.

Примем, что вы распылили 11 миллионов осколков в торе длиной в орбиту и диаметром 100 километров

То есть, если смотреть на Землю с Полярной Звезды, мы увидим полосу шрапнелин  40,000,000 m Х 100,000 m = 4*10^12   квадратных метров.

По одной шрапнелине на  363,636 кв.м.

На экваториальной орбите высотой 500 км. КАЖДЫЙ "однометровый" спутник, с орбитой вблизи 500 км будет каждые 90 минут (а круговые и два раза за это время) с вероятностью не более 0,003 сталкиватся с шрапнелиной

У меня получается  вероятность 0.00000275

Проверьте пожалуйста. Мне кажется, вы где-то забыли три порядка - может быть, забыли перевести километры в метры.

Наклонение 45 увеличивает вероятность столкновения в полтора раза.

Я даже не стал это учитывать, так как это соображение уменьшит среднее время жизни на 21% (если я не ошибся в ариметике, это будет 1-4/пи), а точность рассчетов слишком низкая, чтобы учитывать такие моменты. Есть и обратные соображения, и в общем случае задача становится слишком сложной для прикидок.

Ядерная война будет длится полчаса, то есть время подлета МБР. Для того, чтобы доказать эффективность космической шрапнели, необходимо придумать, как поднять ее эффективность на 6 порядков, по сравнению с теми начальными условиями, которые использовал я.

Есть более реальные планы подрыва на орбите ядерного боеприпаса и вывода КА из строя излучением

Одного КА?

[gans3]

То есть, если смотреть на Землю с Полярной Звезды, мы увидим полосу шрапнелин  40,000,000 m Х 100,000 m = 4*10^12   квадратных метров.

По одной шрапнелине на  363,636 кв.м.

Ненене, не надо упрощать - считайте именно объем цилиндра. И вероятность столкновения во время пересечения цилиндра по диаметру. Поэтому и задумана строгая экваториальная орбита.

Ну или представьте, что спутник пересекает полосу поперек и на каждом единичном метре имееет Вашу вероятность столкновения. И так 100000 раз. И так 1-2 раза за оборот. Теорию вероятности вспомниете... .

необходимо придумать, как поднять ее эффективность на 6 порядков, по сравнению с теми начальными условиями, которые использовал я.

То на 3 то на 6. Вы уже определитесь. И условие - уничтожить все спутники за полчаса - это зачем? Штоб углубить драматичность?
Все расчеты по замусоренности космоса давно сделаны(еще в 50 годы). 11 миллионов шрапнелей на 500 километровой высоте вдоль экватора прекратят всякую деятельность в космосе на этой высоте в течении года на сотни лет. И на остальных высотах тоже. Точно так же как и космический лифт :-)

[Гусев_А]

Чтобы уничтожить много спутников, с последующим так лет через 15-20 снова иметь возможность летать в чистый космос наверно можно направить тяжелый РН в направлении на запад с грузом мелкого абразивного песка, начать его сброс начиная с уровня низких обит и до средних. Сбрасывать небольшими порциями с небольшими зарядами. Большинство спутников движутся во встречном направлении, и будут пробиты песчинками, даже немного потеряют скорость и постепенно упадут, песок то же за несколько лет осядет в атмосферу. Вот тогда можно будет снова с чистого листа начать освоение космоса, отправить первого космонавта....

Но я думаю такое варварское мероприятие ни кому не принесет пользы.

[Виктор Левашов]

некое чудо-оружие, способное одним махом уничтожить все спутники разом, и положить конец нынешнему абсолютному превосходству США в космосе

Ключевая фраза здесь "все спутники разом".
И свои и спутники противника. Зачем? Война - это же не игра в шахматы, где можно выменять ферзя на ферзя, а в случае проигрыша начать новую партию  :?

[dan14444]

Я чой-то не понял... Ну допустим можно изгадить пространство и большинство нынешних спутников посшибать.
Так тут же запустят экранированные - ну будут они пополам тяжелее - и что?...

[Гусев_А]

Я чой-то не понял... Ну допустим можно изгадить пространство и большинство нынешних спутников посшибать.
Так тут же запустят экранированные - ну будут они пополам тяжелее - и что?...

Космическая прмышленность будет востребована и бурно будет развиваться. Весь вопрос, чья?

Давайте расчистим дорогу китайцам.

[KJIoyH]

Напомню, космическая шрапнель - это боеприпас, который выводится ракетоносителем на орбиту

рекетоноситель, это машинка, которая катает ракетки =)


а тема глупость.

Есть более реальные планы подрыва на орбите ядерного боеприпаса
и вывода КА из строя излучением

Спутник можно вывести из строя несколькими бытовыми лазерами(имеется в виду низкоорбитальный аппарат)

[KJIoyH]

Я чой-то не понял... Ну допустим можно изгадить пространство и большинство нынешних спутников посшибать.
Так тут же запустят экранированные - ну будут они пополам тяжелее - и что?...

Имеется в виду "ЗАВАЛИТЬ ОРБИТУ"-тогда космическая эра закончится до тех пор пока не постоят штук двадцать "Сур" ,и они не затормозят осколки от спутников, и не сбросят их на землю.

[dan14444]

В смысле, шоб никакая экранировка не справлялась или двигателям коррекции топлива не хватало? Это как же "заваливать" надо?  :shock:  :lol: