Способ отклонения орбиты астероида (варианты)


 


Владельцы патента RU 2533778:

Староверов Николай Евгеньевич (RU)

Изобретение относится к космонавтике и может быть использовано для защиты Земли от астероидов. В переднюю или боковую сторону каменного, или железобетонного, или металлического астероида запускают несколько ядерных или нейтронных зарядов мощностью, не нарушающей монолитность астероида, последним направляют ядерный, или нейтронный, или термоядерный заряд мощностью, достаточной для разрушения астероида. Изобретение позволяет исключить столкновение астероида с Землей. 4 н.п. ф-лы.

 

Изобретение относится к взрывным работам и к космической технике.

Предлагаются способы отклонения орбит астероидов с помощью мощного ядерного взрыва, см. Интернет википедия, www.the-day-x.ru, и др. Однако высказываются предположения, что ядерный взрыв может только раздробить астероид на несколько кусков, часть из которых затем может попасть в Землю. Кроме того, астероиды могут иметь различную структуру: кометы состоят из смерзшейся воды и камней, есть каменные астероиды, железные (точнее - металлические), железокаменные. Есть гипотеза, что могут быть астероиды в виде кучи камней и песка, связанных лишь гравитацией (эта гипотеза маловероятна).

Задача и технический результат изобретения - отклонение орбиты астероида.

Если астероид является кометой или кучей камней, то действительно ядерный взрыв мощностью 20-30 Мт может разметать эту непрочную массу в разные стороны при лобовом попадании, или может отклонить эту массу в нужном секторе при боковом местонахождении взрыва (относительно вектора его движения).

ВАРИАНТ 1. Если же астероид каменный или железокаменный, то следует применить следующий способ: в переднюю или в боковую часть астероида направляется несколько ядерных зарядов такой мощности, чтобы они не нарушили монолитность астероида.

То есть, если астероид надо затормозить или сдвинуть, в него направляется не один мощный заряд, а несколько более слабых. Их количество должно быть достаточным для необходимого изменения орбиты. Астероид при этом не разрушится на несколько осколков, а сдвинется или затормозится целиком.

К сожалению, наоборот - ускорить движение астероида практически невозможно, так как для попадания в его заднюю от Земли поверхность ракета-перехватчик должна погасить свою встречную скорость и набрать скорость астероида, что на современном этапе развития техники невозможно.

Несколько зарядов могут быть доставлены к астероиду одной ракетой-перехватчиком.

Следует отметить, что все заряды, кроме первого, должны иметь ракетные двигатели достаточной мощности, так как им придется подруливать. Ведь после первого взрыва орбита астроида уже изменится.

Очень важным является выбор времени между взрывами (то есть расстояния между соседними летящими зарядами). Теоретически следовало бы взрывать их с минимальной разницей во времени. Тогда астероид был бы еще горячий после первого взрыва, и каждый последующий взрыв вырывал бы из него больший кусок. Этот вариант можно применять, если взрывы производятся сбоку от астероида. Но если взрывы производятся в лобовой части астероида, то слишком близко летящие заряды могут быть отброшены веществом, вылетающим из каверны первого взрыва.

Очень важным является выбор времени взрыва, так как встречная скорость ракеты-перехватчика и астероида может достигнуть 50 км/сек. То есть ошибка всего на 0,0001 сек приведет к изменению места взрыва на 5 метров. Тогда заряд может разбиться о поверхность астероида не взорвавшись. Поэтому при взрыве надо учитывать даже время прохождения радиоволн, время срабатывания взрывателя, температуру заряда и т.п.

ВАРИАНТ 2. В варианте 1 последний взрыв можно сделать более сильным, и он может разрушить астероид. Так как астероид к этому времени будет уже значительно отклонен или заторможен, то образовавшиеся осколки не попадут на Землю.

Этот вариант хорош тем, что один мощный заряд имеет меньшую массу, чем несколько менее мощных такой же суммарной мощности. То есть масса ракеты-перехватчика будет меньше.

ВАРИАНТ 3. Если же метеорит металлический, то он выдержит мощный ядерный взрыв без разрушения. Но обычный ядерный (точнее - термоядерный) взрыв вызовет лишь небольшое изменение его орбиты. Дело в том, что орбита астероида меняется не от ударной волны взрыва, которая в вакууме незначительна, а от реактивного действия испаряющегося вещества астероида. Испарение вещества из каверны, образованной радиоактивным излучением взрыва, похоже на истекание газов из реактивного сопла ракетного двигателя. При термоядерном взрыве значительная часть энергии выделяется в виде гамма-излучения и светового излучения. Проникновение гамма-излучения в железо (основной металл металлического астероида) незначительно, а проникновение светового излучения практически равно нулю.

А вот проникновение нейтронного излучения в железо в 4,5 раза глубже, чем гамма-излучения. То есть нейтронный ядерный заряд мог бы испарить больше вещества, чем термоядерный. И по закону сохранения импульса мог бы придать астероиду большее ускорение. Но есть и отрицательный момент - если нейтронное излучение поглощается железом в 4,5 раза меньше, то, следовательно, оно и тепла в глубинных слоях астероида выделит в 4,5 раза меньше. Казалось бы, нейтронный заряд не имеет перед термоядерным никакого преимущества.

Учитывая большую глубину проникновения нейтронного излучения, можно ожидать, что нейтронное излучение расплавит астероид на глубину в 2-3 раза большую, чем термоядерный заряд. А следовательно, нейтронный ядерный заряд вырвет из астероида в 8-27 раз (в третьей степени) больший кусок. Правда, средняя скорость вылетевшего расплавленного и плазменного вещества при этом будет несколько меньше. С учетом этого можно ожидать, что нейтронный ядерный заряд придаст астероиду в 3-10 раз большую скорость, чем термоядерный заряд равной мощности.

Проблема, однако, еще и в том, что существующие нейтронные ядерные заряды имеют небольшую мощность. Следует поставить перед соответствующими специалистами задачу повысить их мощность до 1 Мт и выше.

ВАРИАНТ 4. Как и в варианте 2, последний заряд может быть разрушающим. В частности - не только нейтронным, но и термоядерным.

ПРИМЕР. Допустим, к приближающемуся астероиду диаметром 500 м направляется ракета-перехватчик, содержащая десять термоядерных зарядов мощностью по 5 Мт и один заряд мощностью 50 Мт. Все они поочередно взрываются перед астероидом или с одного и того же боку от него. Орбита астероида меняется.

1. Способ отклонения орбиты астероида, состоящий в том, что если астероид каменный или железокаменный, то в переднюю или в боковую часть астероида направляется несколько ядерных зарядов такой мощности, чтобы они не нарушили монолитность астероида.

2. Способ отклонения орбиты астероида, состоящий в том, что если астероид каменный или железокаменный, то в переднюю или в боковую часть астероида направляется несколько ядерных зарядов такой мощности, чтобы они не нарушили монолитность астероида, и последним направляется более мощный ядерный заряд, способный разрушить астероид.

3. Способ отклонения орбиты астероида, состоящий в том, что если астероид металлический, то в переднюю или в боковую часть астероида направляется несколько нейтронных ядерных зарядов такой мощности, чтобы они не нарушили монолитность астероида.

4. Способ отклонения орбиты астероида, состоящий в том, что если астероид металлический, то в переднюю или в боковую часть астероида направляется несколько нейтронных ядерных зарядов такой мощности, чтобы они не нарушили монолитность астероида, и последним направляется более мощный нейтронный или термоядерный заряд, способный разрушить астероид.



 

Похожие патенты:

Изобретение относится к космонавтике и может быть использовано в будущем для перемещения населения Земли в более удаленное от Солнца место. Увеличение среднего радиуса орбиты Земли производят путем организации последовательности гравитационных маневров у Луны крупных объектов из пояса астероидов или пояса Койпера.

Изобретение относится к области испытаний ракетно-космической техники, может быть использовано для контроля герметичности корпуса космического аппарата и поиска места течи из отсеков космического аппарата в условиях орбитального полета или в процессе вакуумных испытаний и направлено на упрощение диагностики негерметичности корпуса космического аппарата, повышение ее точности и сокращение времени поиска места течи, что обеспечивается за счет того, что создают давление воздуха внутри корпуса космического аппарата и вывод о наличии локальной негерметичности делают с использованием чувствительной среды, в качестве чувствительной среды применяют индикаторные дискретные частицы, запускаемые с заданным шагом вдоль поверхности его корпуса и меняющие свои траектории под воздействием газового потока из течи, производят измерение отклонения положения мест ударов этих частиц о чувствительный экран-мишень, устанавливаемый под заданным углом для отражения их в ловушку, и регулируют чувствительность измерений изменением начальных скоростей индикаторных дискретных частиц и расстояния между источником, запускающим индикаторные дискретные частицы, и экраном-мишенью.

Изобретение относится к космической технике, в частности к средствам очистки околоземного пространства от мусора. .

Изобретение относится к строительству сооружений на небесных телах. .
Изобретение относится к космонавтике и может быть использовано для защиты Земли от астероидов. .

Изобретение относится к космической технике. .

Изобретение относится к космической технике. .

Изобретение относится к космической технике, в частности, предназначенной для обеспечения нормальной жизнедеятельности людей в космических условиях. .

Изобретение относится к устройствам для обеспечения нормальной жизнедеятельности людей в условиях невесомости и может использоваться в космической технике. .

Изобретение относится к области информационного обеспечения своевременного предупреждения о грозящих чрезвычайных ситуациях природного и техногенного характера и может быть использовано в сфере прикладного освоения космического пространства на основе использования передовых информационных и космических технологий в многофункциональных космических системах (МФКС).

Изобретение относится к области маскировочных устройств для защиты космических объектов от обнаружения и распознавания. Техническое решение основано на формировании остаточным газом складной эластичной оболочки, снабженной цилиндрическими выступами различной длины, кратной половине длины волны в диапазоне волн зондирующей радиолокационной станции. При этом выступы одним концом сообщены с внутренним объемом оболочки, а их другой конец (торец) заглушен и выполнен в виде полусферы. Оболочка в сложенном состоянии выбрасывается из пускового устройства, установленного на космическом аппарате. Технический результат заключается в обеспечении оптимального значения отражённого сигнала для эффективной идентификации объекта. 2 ил.

Изобретение относится к области исследования устройств на герметичность и может быть использовано для контроля герметичности корпуса космического аппарата (КА) и поиска места течи из его отсеков в условиях орбитального полета или в процессе вакуумных испытаний. Сущность: создают давление воздуха внутри корпуса КА. Обдувают части корпуса КА пробным мелкодисперсным веществом с малым временем полной сублимации в условиях испытаний (например, углекислым газом в твердой форме). Обнаруживают локальную негерметичность корпуса КА посредством регистрации изменения линий тока полностью испаряющегося после испытаний пробного мелкодисперсного вещества под воздействием выходящего из корпуса газа. Технический результат: повышение точности и оперативности поиска места течи. 1 ил.

Изобретение относится к космонавтике и может быть использовано для защиты Земли от опасных космических объектов (КО). Устройство космического аппарата (КА) с зарядом взрывчатого вещества для газодинамического воздействия на опасный КО содержит основной заряд взрывчатого вещества (ВВ), отсек с выпускаемыми блоками с дополнительным зарядом ВВ, систему управления, систему самонаведения, блоки движения и ориентации, систему детонации основного заряда ВВ, блок синхронизации времени, приемо-передающую аппаратуру связи с блоками с дополнительным зарядом ВВ и программой выпуска и построения блоков с дополнительными зарядами ВВ в формацию вокруг КА. Блоки с дополнительным зарядом ВВ содержат систему управления с программой с относительными координатами блока с дополнительным зарядом ВВ в формации и временем детонации дополнительного заряда ВВ относительно момента детонации основного заряда ВВ. Доставляют к КО КА с выпускаемыми и позиционируемыми в космическом пространстве блоками с зарядами ВВ, с КА с основным зарядом ВВ перед подходом к опасному КО выпускают блоки с дополнительным зарядом ВВ, позиционируют блоки в космическом пространстве в виде заданной пространственной формации, производят согласованную детонацию основного заряда ВВ КА и дополнительных зарядов ВВ блоков, формируют в облаке взрыва основного заряда ВВ высокотемпературную кумулятивную струю, направленную на опасный КО. Изобретение позволяет повысить безопасность Земли от опасных КО. 2 н.п. ф-лы, 14 ил.
Изобретение относится к области модификации параметров космической среды и, в частности, атмосферы Марса. Оно может быть использовано для экспериментальной наземной отработки данной технологии в искусственно созданной среде. Способ заключается в том, что обеспечивают нагрев смеси глинистых минералов и поваренной соли при прохождении над этой смесью ветрового потока, содержащего минеральные частицы карбонатной пыли. За счет химических реакций между указанными веществами происходит выделение углекислого газа и благодаря его накоплению в атмосфере Марса увеличиваются масса и объем атмосферы. Температура атмосферы повышается также за счет "парникового эффекта". Техническим результатом изобретения является указанная модификация марсианской среды при использовании ресурсов и явлений, свойственных атмосфере планеты, в частности пылевых бурь.

Изобретение относится к космонавтике и может быть использовано для защиты Земли от космических объектов (КО). Формируют линию воображаемой окружности на поверхности КО и равномерно по поверхности воображаемого купола, опирающегося на эту окружность, устанавливают группы зарядов, воздействуют на КО последовательно серией, согласованной с геометрическими размерами и плотностью КО, взрывов, отделяющихся от космических перехватчиков с системой управления, двигателями коррекции траектории полета, двигателями выравнивания скоростей и устройством наведения на цель, пространственно распределенных групп ядерных или термоядерных зарядов взрывчатых веществ с детонатором, жидкостью и дистанционным устройством одновременного подрыва всех зарядов группы в приповерхностных слоях метеоритно-кометного вещества, при этом в вершине воображаемого купола производят взрыв зарядов большей, или равной, или меньшей мощностей, а остальные взрывы производят зарядами равной мощности. Воображаемый купол формируют сферической, эллиптической, параболической и произвольной формами. Изобретение позволяет изменить траекторию полёта КО к Земле без разрушения. 8 з.п. ф-лы, 4 ил.
Изобретение относится к средствам и методам управления траекторией движения космических объектов, в частности астероидов. Способ заключается в том, что на поверхность астероида локально наносят по меньшей мере одно вещество в твердом или жидком состоянии. При сближении астероида с Солнцем данное вещество переходит в газообразное состояние. Выбрасываемые с поверхности астероида газы создают реактивную силу. Эта сила изменяет, в частности, орбиту возможного столкновения астероида с Землей на безопасную. Технический результат изобретения состоит в использовании для управления траекторией небесных тел, в частности астероидов, естественной энергии солнечных лучей.

Изобретение относится к методам снижения угрозы для Земли от опасных космических объектов (ОКО): астероидов, комет и т.п. Способ включает посылку к ОКО космического аппарата с оборудованием для разрушения ОКО и посадку на ОКО. Определяют плотность ОКО, а затем производят последовательное отделение от ОКО частей контролируемых размеров. Последние выбирают так, чтобы масса каждой из частей была наименее опасной для Земли. Полное разделение ОКО на части заканчивают незадолго до сближения ОКО с Землей на расстояние предела Роша (для «жидкого спутника»). Отделённые части перемещают для обеспечения доступа к остальной массе ОКО. Положение частей друг относительно друга ограничивают так, чтобы не происходило их соединение между собой, но было возможным их удаление друг от друга под действием градиента поля тяготения Земли. 3 з.п. ф-лы, 3 ил.
Изобретение относится к сфере космических исследований и технологий. Способ ночного освещения Марса характеризуется тем, что на поверхность, по меньшей мере, одного спутника Марса помещают люминофор. Техническим результатом изобретения является обеспечение ночного искусственного освещения Марса.

Изобретение относится к космической технике и может быть использовано для защиты Земли от опасных космических объектов (КО). Осуществляют мониторинг космического пространства, выявляют и анализируют опасный КО, оценивают вероятность, место и время столкновения опасного КО с Землёй и действующими космическими аппаратами (КА), по предварительной информации с учётом критерия минимума среднего риска оперативно доводят до центров управления космических систем, комплексов и правительств стран о возникающей угрозе. Автоматизированная система предупреждения об опасных ситуациях в околоземном космическом пространстве и на Земле содержит главный информационно-аналитический центр, на объектах наземного фрагмента аппаратно-программные, информационные, лингвистические средства, системы приема, хранения, передачи, обработки, анализа, прогнозирования опасных ситуаций, радиолокационные, оптические, средства измерения, контроля и мониторинга опасных ситуаций, сегмент мониторинга опасных ситуаций в низкоорбитальной области околоземного космического пространства, сегмент по расчету параметров солнечной и геомагнитной активности, сегмент анализа некоординатной информации о космических объектах, сегмент мониторинга астероидно-кометной опасности, вычислительные комплексы, серверы баз данных, автоматизированные рабочие места на базе компьютеров, подсистемы, базы данных по запускам КА, архива по КА и другими наблюдаемыми КО, реестра функционирующих КА и орбитальных группировок, по истории событий в околоземном пространстве, по каталогу КО риска, по техногенному засорению околоземного космического пространства, по траекторным измерениям и орбитальным данным КА и КО, с результатами определения орбит КО по измерительным данным, с результатами прогнозов времени и места падения КО, с результатами прогнозов опасных сближений неуправляемых КО с сопровождаемыми КА, по гелиогеофизическим параметрам атмосферы; с параметрами констант, по моделям ненаблюдаемой фракции космического мусора; по нормативно-правовой документации по вопросам ограничения объемов космического мусора; объектов естественного происхождения с опасными орбитами для Земли и КА. Изобретение позволяет снизить возможный ущерб при возникновении опасных ситуаций в космическом пространстве и на Земле от объектов техногенного и естественного происхождения. 2 н. и 9 з.п. ф-лы, 1 ил.

Изобретение относится к космической технике и может быть использовано для разрушения фрагментов космического мусора (КМ). Запускают к фрагменту КМ космический перехватчик, закрепляют на поверхности на фрагменте КМ гелеобразное взрывчатое вещество, производят взрыв с помощью управляемого детонатора. Изобретение позволяет повысить эффективность разрушения больших фрагментов КМ и уменьшить расход взрывчатого вещества. 1 ил.
Наверх