Способ снижения последствий взаимодействия космического объекта с землей

 

Способ относится к области защиты Земли от космических объектов. Техническим результатом изобретения является повышение импульса силы, которая препятствует движению объекта к Земле. Способ заключается в том, что из ракеты на траектории движения объекта выводят жидкое вещество, которое повышает среднюю плотность среды и увеличивает сопротивление перемещению объекта. 1 ил.

Техническое решение относится к устранению катаклизмов при столкновении космического объекта различного происхождения с Землей, что имело место при столкновении с Тунгусским метеоритом, о природе которого до сих пор спорят. А сами последствия проявились в уничтожении лесного массива, причем остались только последствия воздействия высокой температуры и ураганного ветра, а само вещество метеорита распылилось. Ближайшим техническим решением можно считать уничтожение летательного аппарата ракетами с земли. Это имело место при уничтожении У-2 с Пауэрсом, использование ракет "Стингер" земля - воздух. Во всех случаях имеет место пересечение траекторий летательного аппарата с траекторией ракеты и ее взрыв при столкновении.

Недостатком такого способа можно считать малый отрезок времени воздействия на летательный аппарат (объект), который исчисляется миллионными долями секунды с учетом встречных скоростей при столкновении, а сам взрыв должен быть ядерным, чтобы создать ощутимое сопротивление движению объекта, что недопустимо для Земли и космоса. Импульс силы недостаточен для предотвращения столкновения или снижения силы при столкновении.

Целью технического решения является повышение импульса силы, который препятствует движению объекта к Земле.

Технический результат достигается тем, что в ракете размещают жидкую среду, а ее вывод из ракеты осуществляют до контакта с объектом на его траектории.

Пояснения к способу: 1. Движение объекта к Земле происходит со скоростью не меньше второй космической до входа в плотные слой атмосферы, а после вхождения в плотные слои атмосферы происходит торможение за счет взаимодействия с воздушной средой и образования воздушной подушки перед своим фронтом на траектории движения объекта. И плотность, которая меняется нелинейно, и подушка зависят от плотности воздушной среды и чем больше плотность, тем больше сопротивление среды.

2. Ракета выводит водную среду из своей полости и она располагается на траектории движения объекта. Испарение и распределение за счет диффузии будет мало, т.к. речь идет о сотых долях секунды до подлета к области, где средняя плотность повышена, причем позади объекта будет пониженное давление как за счет образования вакуума, так и за счет пониженного давления. Такое воздействие нужно начинать на высоте, где имеется технический вакуум, допустим 10^-6 мм рт. ст. , а перед объектом можно получить среднее давление, точнее плотность, до 400-500 кг/м³, а при использовании ртути (если расчеты покажут, что в малых количествах это допустимо) можно повысить плотность на порядок. Кроме этого, будет протекать процесс испарения жидкой среды от контакта с раскаленным объектом, что также повысит удельное давление сопротивления движению объекта. Повышение сопротивления в сотни раз позволит гарантировать, даже если будет контакт объекта с Землей, отсутствие разрушения и смещения орбиты. Это видно и по опыту тунгусского метеорита: удара не было бы. Вывод жидкой среды можно осуществить за счет газа под давлением при разбивке ампулы от команды. Необходимо сделать следующее замечание относительно "жидкой среды", которую располагают в ракете и выводят на траектории движения объекта. Как указывалось, жидкой средой может быть вода и металл - ртуть. Может быть жидкой средой и металл в твердом состоянии (другое агрегатное состояние, как и вода), например свинец, который при контакте с раскаленной поверхностью объекта испарится и будет в другом агрегатном состоянии. Таким псевдо-газом может быть и мелкая дробь, которая не расплавится (допустим, время для ее оплавления и испарения значительно) и будет вести себя как "газ", который обладает преимуществами, заключающимися в том, что практически будет отсутствовать диффузия. Это все эквивалентные технические решения, но они показывают широкий диапазон создания повышенной средней плотности перед объектом и это позволяет получить эффект брошенного камня по касательной к поверхности воды. Действительно, повышение плотности на границе до объекта и после него создает эффект скольжения объекта по направлению действия силы от воздушной массы, направление движения которой совпадает с направлением вращения Земли. Это будет приводить дополнительно к смещению траектории движения объекта с отклонением от прямой и может привести к прохождению объекта перед Землей или за ней в зависимости от направления воздействия эффекта повышения плотности окружающей среды, где и происходит движение объекта. Т. е. может иметь место и ускорение движения объекта по касательной, если плотность будут повышать позади объекта и одновременно снизу. Непременным является направленное повышение средней плотности среды перемещения объекта перед объектом, позади него, различным сочетанием в зависимости от расчетной траектории движения объекта и, желательно, до соприкосновения со слоями атмосферы, чтобы повысить эффект от вакуума позади объекта.

Расчет к заявке.

Расчет носит прикидочный характер и предназначен для оценки порядка энергии и необходимого воздействия на объект, а также возможности технического воздействия.

Принимаем объект радиусом 100 метров, плотность - 8000 кг/м³.

Тогда масса объекта составит Площадь объекта в сечении составит F = πR²= π(100)²= π·10⁴ м² Скорость объекта принимаем 11 км/с = 11 · 10³ м/с Схема действующих сил приведена на чертеже, где P1, P2 - силы радиальная и касательная. Принимаем их равными Энергия объекта, которая подлежит гашению, Работа сил на пути 100 км (принимаем) при средней плотности

Расчет показал, что сила должна быть на два порядка больше для гашения энергии объекта, а такое значение легко получается введением жидкой среды, которая должна иметь среднюю плотность 70 кг/м³, т.е. занимать объем 6% от общего объема перед объектом, считая, что плотность воды 1000 кг/м³. Выведение ракеты для совпадения с траекторией движения объекта должно производиться против вращения. Это можно осуществить путем выведения с летательного аппарата на максимальных высотах либо путем разворота ракеты после вывода ее за атмосферу. Расчеты показывают реальность предложенного способа для устранения катастрофы при возможном столкновении Земли с объектом.

Формула изобретения

Способ снижения последствий взаимодействия космического объекта с Землей, заключающийся в том, что ракету выводят на траекторию движения космического объекта для его поражения, отличающийся тем, что в ракете размещают жидкую среду и выводят ее из ракеты для взаимодействия последней с космическим объектом на траектории его движения.

РИСУНКИ

Рисунок 1