Bekommt die Erde einen Ring aus Weltraum Müll?

[Hermann Riemann]

Das Volumen geht mit x³, die Oberfläche mit x².

Das bedeutet, in je mehr Teile ein Projektil zerfällt,
desto größer ist die Gesamtoberfläche und deren Treffer Wahrscheinlichkeit.

Bei elastischen Kollisionen (meist nicht zentral) ändern sich
Bahn und Geschwindigkeit, was die Verteilung ändert.

Hermann
einen Ring vermutend,
der vielleicht mit bloßem Auge nicht erkennbar sein dürfte,
und vielleicht Jahrhunderte zum Aufbau braucht.

--
http://www.hermann-riemann.de

[Thomas 'PointedEars' Lahn]

Hermann Riemann wrote:

> Das Volumen geht mit x³, die Oberfläche mit x².
>
> Das bedeutet, in je mehr Teile ein Projektil zerfällt,
> desto größer ist die Gesamtoberfläche und deren Treffer
> Wahrscheinlichkeit.

Der Zusammenhang zwischen Deiner ersten und Deiner zweiten Aussage
erschliesst sich mir nicht; obwohl letztere trivial richtig ist.

> Bei elastischen Kollisionen (meist nicht zentral) ändern sich
> Bahn und Geschwindigkeit, was die Verteilung ändert.

Die Orbitalgeschwindigkeit in einem (annähernd) kreisförmigen Low Earth
Orbit (LEO) von z. B. 410 km (Höhe ISS) ist

F_centripetal = F_grav
m v²/r = G M m/r²
v²/r = G M/r²
v² = G M/r
v = √(G M/r)
≈ √(6.674 × 10⁻¹¹ m³/(kg s²)
· 5.97 × 10²⁴ kg/(6'378 + 410) km))
≈ 7.6 km/s.

[Das entspricht einer Umlaufzeit von
T ≈ 2π · (6378 + 410) km/(7.6 km/s) ≈ 1.5 h = 90 min.]

Ein Teil mit der Masse 5 g hat dann ungefähr die kinetische Energie

E_kin ≈ 1/2 m v² = 1/2 · 5 g · (7'600 m/s)² ≈ 144.4 kJ.

Das entspricht etwa der Energie, die bei der Detonation einer Handgranate
frei wird (RUAG HG85: in 5 m Abstand 80 J/Splitter, ca. 2000 Splitter¹).

Daher finden dann keine elastischen Kollisionen (mehr) statt: Bei Kollision
mit einem (anderen) Schrott-Teil wird ein Schrott-Teil – bzw. widrigenfalls
ein funktionierender Satellit oder die Aussenhülle einer Raumstation –
*zerschlagen*.

Deshalb generiert Weltraumschrott, den man sich selbst überlässt, (leider)
auf Dauer nur noch mehr Schrott: ein Phänomen bekannt als das Kessler-
Syndrom. Deshalb ist es wichtig, nicht nur keinen neuen Weltraumschrott zu
produzieren, sondern auch den alten wegzuräumen, wie das die ESA mit der
Mission „ClearSpace-1“ ab 2025 erproben will.

<https://de.wikipedia.org/wiki/Weltraumm%C3%BCll>
<https://www.youtube.com/watch?v=X9aqfIAJrJo>

__________
¹
<https://de.wikipedia.org/wiki/Handgranate#Technische_Daten_der_Handgranate_85_(HG85)_(CH)>

> Hermann
> einen Ring vermutend,
> der vielleicht mit bloßem Auge nicht erkennbar sein dürfte,
> und vielleicht Jahrhunderte zum Aufbau braucht.

Der Ring ist längst da und hat sich wegen unterschiedlicher Orbits sowie
sich aufgrund der ungleichen Masseverteilung auf der Erde und des
Sonnenwinds ständig verändernder Orbits längst zu mehreren Kugelschalen
entwickelt:

<https://www.youtube.com/watch?v=IOwv1j-fUbo> (von der NASA)

<http://www.stuffin.space/>

--
PointedEars
<https://github.com/PointedEars> | <http://PointedEars.de/wsvn/>
Twitter: @PointedEars2
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[Carla Schneider]

Alle Erdorbits die in Bereiche unterhalb 1000km hoehe gehen,
werden durch die Restatmosphaere der Erde abgebremst was letztlich zum
Absturz der Objekte fuehrt, d.h. Weltraumschrott in dieser Hoehe ist
in Jahrhunderten weg und kann keinen Ring mehr bilden.
Der Schrott in den Bereichen darueber fuellt die Kugelschale, aber das ist nicht
stabil, denn es gibt heftige Kollisionen, die dazu fuehren dass Schrottteile entweder
in den Bereich unter die 1000km kommen und damit langfristig abstuerzen, oder auf
Fluchtgeschwindigkeit kommen und den Erdorbit verlassen.
Ein Ring waere das was theoretisch uebrigbleiben koennte, denn in einem Ring kollidieren
die Teilchen nicht mehr, koennten also einen ueber laengere Zeit stabilen Orbit haben,
allerdings nur ueber 1000km hoehe.

[Takvorian]

Hermann Riemann schrieb:

Wie man auf dem Bild im Artikel sieht, ist es ja jetzt schon ein Ring oder
besser gesagt eine Kugelschale.
https://www.scinexx.de/dossierartikel/kampf-dem-schrott/