Hva skjer med romskrap fra satellitter og raketter i verdensrommet?

[Gjest Slettet+56132]

Hallo

 

Det er en ting jeg lurer på etter en intern diskusjon.

 

Som vi vet så finnes det over 10,000 vrakdeler fra alle de rakettene og satellittene som er blitt fyrt opp gjennom tidene. Hvor blir det av dette rom skrapet?

 

Jeg mener at romskrapet ligger i omløpsbanen rundt jorden, kanskje noe forsvinner ut i verdensrommet, men jeg mener at romskrapet ikke faller ned igjen på jorden pga den beskyttende atmosfære laget og da blir de "bumpet" tilbake ut i omløpsbane.

 

Opposisjonen mener at disse vrakdelene befant seg i omløpsbane men så faller de ned igjen på jorden og så blir de brent opp i atmosfæren på vei ned igjen.

 

Hannes argument er i strid med følgende, hvorfor er de 10,000 romskrap bitene fremdeles i verdensrommet etter 50år? og hvorfor går romferger inn i atmosfæren i 30,000km i nedstigningen?

 

Det med nedstigningen støtter mitt argument fordi romfergene trenger så høy hastighet for å trenge inn i atmosfæren eller så blir de "bumpet" opp igjen.

 

Men opposisjonen mener at atmosfæren er bare ett gasslag og har ingen funksjon som et slags "skjold" og at man blir ikke "bumpet" når man prøver å gå inn i atmosfæren.

 

Hvis det hadde vært sånn da kunne jo romferger gått forsiktig inn i atmosfæren i 100km i timen uten å risikere å bli brent opp i 30,000km pga luftfriksjon noe som hendte med Columbia fergen i 2003.

 

Hvem har rett i dennes diskusjonen? kom gjerne med kilder som jeg kan henvise til.

[vesleengen]

Vel i dag sporer NASA over 20000 vrakrester.. og ja noe forsvinner lenger utover, og noe kommer ned igjen og brenner opp. Men de fleste holder bane.

 

Romskip må komme inn igjen i spesifikke vinkler og hastigheter, fordi de kommer fra et friksjonsfritt miljø og inn i friksjon fra vår atmosfære i over 30000km/t, de må vinkle varmeskjoldet på undersiden slik at varmen fordeles, ellers vil ferja brenne opp under retur.

 

 

Min kilde: en nyere episode av et program jeg så på History channel 3 dager siden

Endret 11. desember 2010 av vesleengen

[SeaLion]

og hvorfor går romferger inn i atmosfæren i 30,000km i nedstigningen?

 

Det med nedstigningen støtter mitt argument fordi romfergene trenger så høy hastighet for å trenge inn i atmosfæren eller så blir de "bumpet" opp igjen.

Romferga blir slett ikke akselerert opp i hastighet for å klare å trenge inn i atmosfæren, men ferdes allerde i ca 28.000 km/t når den ligger "parkert" i omløpsbane. For å få den til å forlate denne omløpsbanen må den faktisk bremses ned slik at den begynner å falle inneover mot Jordas overflate. Det er i dette fallet nedover hastigheten øker til ca 30.000 km/t, før romferga blir bremset når den møter den stadig tykkere atmosfæren. I den første delen av nedbremsingen brukes varmeskoldet som bremseflate. Først når denne kritiske nedbremsingen er over er atmosfæren tett nok til at romferga kan begynne å glidefly inn mot landingsplassen.

http://science.howstuffworks.com/spacecraft-reentry1.htm

 

I prinsippet hadde det gått helt fint å bremse seg ned til 100 km/t før man entret atmosfæren, men en sånn nedbremsing hadde krevd en enorm mengde rakettdrivstoff (omtrent like mye som trengs for å sende romferga opp i omløpsbanen), og etter oppskytningen har romferga kun begrensende mengder rakettdrivstoff ombord. Det holder stort sett bare til små justeringer i omløpsbanen og til nedbremsingen for å starte fallet inn mot Jorda. Når den entrer atmosfæren er romferga derfor stort sett helt tom for drivstoff, bortsett fra det som må til for strømgeneratoren og for opprettholde atmosfæren i kabinen. For sikkerhets skyld har romfarerne på seg romdrakt i tillegg, men dette hjelper selvsagt ingenting hvis romskipet brenner opp rundt de.

 

Også Gemini-kapslene og Apollo-kapslene hadde varmeskjold for møtet med atmosfæren, og hvis det blir noe av det planlagte Orion-programmet, så vil disse også bruke varmeskjold for den første nedbremsingen. Men på Gemini, Apollo og Orion ble/blir varmeskjoldet kun benyttet én gang, det er kun på romfergene, som har vært gjenbrukt flere ganger, at varmeskjoldet virkelig har vært et problem.

 

Varmeskjoldet på Gemini-kapslene bestod faktisk av vanlig kork. Dette isolerte godt, var lett og det at det var helt oppbrent etterpå spilte liten rolle i og med at kapslene var engangsromskip som aldri ble gjenbrukt.

[McHill]

Faren til en kamerat av meg jobber på en militærbase hvor de kontrolerer satelitter. Og han(kompisen min) nevnte noe om at sattellitenne har en slags motor om bord slik at de kan endre satelittens bane og sende den ned i atmosfæren, når de ikke lenger har bruk for den.

Er det noen her som vet om dette stemmer?

 

Sorry for alle skrivefeilene.

[SeaLion]

De fleste satelittene er utstyrt med små rakettmotorer. Disse har to oppgaver, de justerer omløpsbanen ved behov for å øke satelittens levetid, og bremser til slutt satelitten slik at den faller inn i atmosfærens lavere lag der den brenner opp. Dette sikrer at satelitten ikke blir såkalt romskrot.

[Gjest Slettet+56132]

Ok, men du har ikke besvart hva som skjer med romskrapet, jeg vil bare om du kan bekrefte om det finnes en "bumpe" eller "reflektering" effekt hvor romskrapet ikke klarer å entre atmosfæren og blir sendt tilbake i omløpsbane.

[SirDrinkAlot]

Ok, men du har ikke besvart hva som skjer med romskrapet, jeg vil bare om du kan bekrefte om det finnes en "bumpe" eller "reflektering" effekt hvor romskrapet ikke klarer å entre atmosfæren og blir sendt tilbake i omløpsbane.

Ja dette skjer ikke, hvis du tar for deg dette energiargumentet. Hvis objektet er bundet til jorden så vil det aldri "bumpe" på "atmosfæren" (det er ingen skarp grense hvor atmosfæren slutter) slik at det forlater jorden. Det er kanskje mulig at en satelitt kan "bumpe" på atmosfæren og endre rettning i en liten stund, men den vil da miste energi og snu og falle ned igjen.

[SeaLion]

Ok, men du har ikke besvart hva som skjer med romskrapet, jeg vil bare om du kan bekrefte om det finnes en "bumpe" eller "reflektering" effekt hvor romskrapet ikke klarer å entre atmosfæren og blir sendt tilbake i omløpsbane.

Du tenker muligens på en effekt ala å få stein til å sprette på vannflaten?

 

En sånn bumpeeffekt finnes faktisk, men det krever en skikkelig høy hastighet og en spesielt flat angrepsvinkel, endel meteorer spretter på stratosfærens øvre lag, lager ei kort ildstripe på grunn av friksjonen med lufta og bumper/farer videre ut i rommet.

 

Det meste av det romskrapet som faller ned mot Jorda har for lav fart til å bumpe ut igjen, men blir bremset ned etter runde på runde i stadig tettere atmosfære inntil de fanges av stratosfæren og brenner opp. Eller hvis delene er store nok overlever de helt ned til overflaten. I og med at 2/3av Jordas overflate er hav, og mer enn 9/10 av landjorda er ubebodd, så er det liten sjangs for å bli truffet.

 

Men dette siste er årsaken til at store satelitter bremses opp kontrollert når de er ferdig med sin tjeneste, slik at eventuelle overlevende rester garantert lander i havet eller ubebodde områder.

 

Mye av romskrapet er siste trinn av løfteraketter (tidlige utgaver uten egne bremseraketter), utrangerte satelitter uten bremseraketter, kollisjonsrester og titusenvis av malingsflak. Når disse kommer i femsifrede hastigheter utgjør de faktisk en fare for satelitter og romfartøy, derfor overvåkes nå alt romskrap ned til størrelser på 1 cm³, en ganske enorm oppgave, men helt nødvendig for å kunne fortsette med romfart.

[SeaLion]

det er ingen skarp grense hvor atmosfæren slutter

Det er det forsåvidt ikke, men atmosfæren blir faktisk merkbart tykkere i mesosfæren (utenfor stratosfæren), fra ca 85 til 50 km over overflaten. Det er i denne delen av atmosfæren at de fleste meteorene (stjerneskuddene) brenner opp.

http://en.wikipedia.org/wiki/Earth_atmosphere

[Gjest Slettet+56132]

Ok, romskrapet faller ned igjen på atmosfæren, men hvorfor finnes det 10-20,000 romskrap rester fremdeles siden romfartens begynnelse tidlig på 50 tallet som ikke har falt ned enda?

[McHill]

Det har vell så høy hastighet at det blir skapt en slags sentrifugalkraft som trekker vrakrestene vekk fra jorda, samtidig som jordas gravitasjonsfelt trekker den andre veien.

Derfor blir de fanget i bane rundt jorda inntil de har mistet så mye hastighet at, gravitasjonen vinner og vrakrestene blir trukket inn i atmosfæren hvor de brenner opp.

[Gjest Slettet+56132]

Så du mener at romskrapet vil bruke flere årtier med deaksellerering fra 20-30,000km til en lav nok hastighet før de faller ned i atmosfæren?

[Flimzes]

Du må huske på at ferden der oppe er friksjonsfri, så om noe kommer i bane vil det forbli i bane helt til det evt blir truffet av noe annet. Der sirkelakselerasjonen utover er like stor som gravitasjonsakselerasjonen innover.

[Gjest Slettet+56132]

Jeg regnet med at det argumentet ville komme, selv om det er null friksjon siden det er vakuum så betyr ikke det at energitapet er eliminert, men siden friksjonen ikke er der så er energitapet redusert men det vil alltid være et energitap fremdeles.

 

Jeg tviler på at energitapet er så lavt at en gjenstand som holder 20,000km vil bruke 30år på å deakselerere til en lav nok hastighet slik at objektet vil kunne entre atmosfæren og bli brent opp.

[Flimzes]

Hvor er energitapet?

[RollaT]

Jeg regnet med at det argumentet ville komme, selv om det er null friksjon siden det er vakuum så betyr ikke det at energitapet er eliminert, men siden friksjonen ikke er der så er energitapet redusert men det vil alltid være et energitap fremdeles.

 

Jeg tviler på at energitapet er så lavt at en gjenstand som holder 20,000km vil bruke 30år på å deakselerere til en lav nok hastighet slik at objektet vil kunne entre atmosfæren og bli brent opp.

 

Og hva vil dette energitapet komme av?

[SeaLion]

Den ytterste og tynneste delen av atmosfæren strekker seg ca 10.000 km utover. Romferga og romstasjonen ferdes innenfor dette, i bare ca 350 km høyde. Her er det knapt luftmotsatand å regne med på kort sikt, men romskrot som befinner seg her vil i løpet av et hundreår eller to bli såpass nedbremset av den svake luftmotstanden at de til slutt faller ned i de lavere delene av atmosfæren og brenner opp.

 

Romskrot som befinner seg lengre ute enn 10.000 km vil fortsette å sirkle i stabile baner rundt Jorda til evig tid, der er det ingenting som bremser farten deres.

 

Det største problemet med romskrot er at det "formerer" seg. Hver gang en bit romskrot krasjer med noe annet, så oppstår det stadig flere smådeler. Da Apollo 13 i 1971 fikk punktert en drivstofftank mens de var på vei til månen, så var synderen en liten stein på størrelsen med en fingernegl, små romskrotbiter kan være like farlige. Drivstoffet i Apollo ble også brukt til å lage oksygen for romfarerne, så det var bare med nød og neppe at mannskapet overlevde til de landet på Jorda igjen.

 

Atmosfærens ulike lag:

[Gjest Slettet+56132]

Så dere mener at hvis jeg kaster en tennisball i verdensrommet utenfor de 10,000km så vil den fly uendelig langt dersom den får ferde uforstyrret? dette er sterke påstander.

[Flimzes]

Så dere mener at hvis jeg kaster en tennisball i verdensrommet utenfor de 10,000km så vil den fly uendelig langt dersom den får ferde uforstyrret? dette er sterke påstander.

Det er vel pensum i naturfag på ungdomskolen så vidt jeg husker. Mest sannsynlig vil den før eller siden komme såpass nære et annet legeme at den blir fanget inn i dens gravitasjonskraft, men intill den treffer noe annet vil den fortsette evig.

 

Og du vil bli skjøvet bakover med samme kraft, og fortsette til du treffer noe.

[Jonas]

dette er sterke påstander.

Det er faktisk ikke det.

 

Rimelig grunnleggende stoff, dette.