Satelliten in Öl

Es gibt verschiedene Methoden, größere Trümmer

des Weltraummülls zu entfernen.

Für die vielen kleineren Teile, die man nicht

alle einzeln einfangen kann, schlage ich die

folgende Methode vor:

Man könnte viele kleine Tröpfchen aus einem

Vakuumpumpenöl mit einem niedrigen Dampfdruck

in eine gegenläufige Umlaufbahn einbringen.

Beim gegenläufigen Zusammenprall mit etwa 10 bis

16 Kilometern pro Sekunde Relativgeschwindigkeit

verlieren die kleinen Bruchstücke des Weltraummülls

so viel Energie, dass sie später in den Bereich

der atmosphärischen Bremsung gelangen.

Grosse Satelliten werden durch die Öltröpfchen

nur wenig abgebremst, aber nicht beschädigt,

und die Öltröpfchen werden nach einiger Zeit

im Weltraum von selbst verdampfen.

Die Öltröpfchen überstreichen nach ihrer

Freisetzung ein größeres Volumen, aber

sie breiten sich danach nicht weiter aus.

Ein Öltröpfchen, das mit etwa 10 bis 16 Kilometern

pro Sekunde Relativgeschwindigkeit auftrifft,

verdampft schlagartig, und überträgt so seinen

bremsenden Impuls auf das Weltraummüllpartikel

sogar bis zu maximal zwei mal.

Die gegenläufige Umlaufbahn muss nicht für jedes

Trümmerstück einzeln berechnet werden, denn die

Tröpfchen verteilen sich im ganzen Volumen eines

Torus um ihre anfängliche Umlaufbahn herum.

Der Torus ist umso dicker, je heftiger die

Öltröpfchen zerstäubt werden, also umso höher

ihre anfängliche Transversalgeschwindigkeit ist.

Satellitenexplosionen liefern zumeist ähnliche

Muster der Umlaufbahnen der Trümmerstücke wie im

unten stehende Bild, was man natürlich nutzen kann.

Das Transportsystem für die Öltröpfchen muss

natürlich nach deren Freisetzung abbremsen,

und in die Atmosphäre stürzen, weil es ja

sonst selbst zum Weltraummüll werden würde.

Die Idee hinter der Wolke aus Öltröpfchen ist,

eine Art von atmosphärischer Bremsung durch zu

führen, an einer Stelle, wo es keine Atmosphäre

gibt, und wo keine Gaswolke von langer Dauer ist.

Admiral Graf Frederik von Hombug sagt:

"Einige Tropfen Olivenöl verfeinern jeden Salat."

Bild, Bahnspuren nach der Freisetzung:

http://members.chello.at/karl.bednarik/PARTBAHN.PNG

Später sehen die Bahnspuren so aus, wie
in der oberen Hälfte dieses Bildes:

http://members.chello.at/karl.bednarik/STAUBTOR.PNG

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Der Dampfdruck von aliphatischen Kohlenwasserstoffen
ist um so geringer, und ihr Siedepunkt ist um so höher,
je höher ihr Molekulargewicht ist.

Vereinfachte allgemeine Formel, es kommt auf die Zahl n an:
CH3-(CH2)n-CH3.

Die höheren aliphatischen Kohlenwasserstoffe reichen
vom Benzin über das Paraffinöl bis zum Polyethylen.

Die ultraviolette Strahlung der Sonne im Weltraum würde
auch das Polyethylen langsam in kleinere Kohlenwasserstoffe
zerlegen, die dann viel schneller verdunsten würden, als
das Polyethylen selbst.

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Die Verdampfungswärme von höheren
Paraffinkohlenwasserstoffen CH3-(CH2)n-CH3
liegt vermutlich unter 250 kJ/kg.

Die kinetische Energie bei 10 km/s
Relativgeschwindigkeit beträgt 50.000 kJ/kg,
berechnet aus:
1 kg * 10.000 m/s * 10.000 m/s / 2 = 50.000.000 J/kg.

Verdampfungswärme:

Wasser H2O 2.257 kJ/kg,
Methan CH4 760 kJ/kg,
Propan C3H8 356 kJ/kg,
Hexan C6H14 365 kJ/kg,
Oktan C8H18 298 kJ/kg,
Dekan C10H22 263 kJ/kg,
Dodekan C12H26 256 kJ/kg.

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Im kalten Krieg diskutierte man unter anderem das folgende Szenario:

Die UDSSR startet eine scheinbar friedliche Mondsonde.

Diese Sonde fliegt hinter dem Mond vorbei, und wird dann
von ihm in die allgemeine Richtung zur Erde hin umgelenkt.

Diese Sonde tritt retrograd (gegenläufig) in den geosynchronen
Orbit ein, und setzt eine Wolke von Kunststoffperlen frei.

Diese Kunststoffperlen zerstören sämtliche geosynchronen
Nachrichtensatelliten innerhalb eines halben Tages,
und werden dann nach einigen Wochen von der UV-Strahlung
der Sonne zu Staub und Gas zersetzt.

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Einige Wissenschaftler haben Wolframpartikel vorgeschlagen.

Wolfram hat eine sehr lange Lebensdauer, was sich
störend auswirken kann, und ausserdem schiesst es
Mikrolöcher in alles, was ihm in die Quere kommt.

Weil Wolfram nicht verdampft, liefert es auch nur den
halben Impuls pro Masse wie die Kohlenwasserstoffe.

Kurzer Text:

http://arxiv.org/abs/1104.1401

Langer Text mit Bildern, Wolfram heisst auf englisch Tungsten:

http://arxiv.org/ftp/arxiv/papers/1104/1104.1401.pdf


Karl Bednarik, Anmerkung zur Geschichte

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