akry | Песчаная бомба (Reply)

Есть такая страшилка — если русские (или американцы) поймут, что американцы (или русские) могут одержать верх в Великой Нанайской Борьбе Народов, то они выведут на орбиту космические корабли с песком, выбросят песок на встречную орбиту и сделают тотальную амбу всем космическим аппаратам. Шутка ли — сто тонн песчинок с космическими скоростями. Казалось бы.

На этот счёт в science_freaks даже развернулось обсуждение в традиционном для сообщества духе конструктивизма и взаимопонимания.

Итог этой Специальной Олимпиады мне лично не до конца ясен, но я всё таки склоняюсь к тому, что страшилка — миф.

Как самому рассчитать, я не знаю, но вдруг кто захочет и заможет? Вот, что я нашёл по теме:

«Open Data: Shuttle Impacts from Space Junk». Включает в себя таблицы с зарегистрированными столкновениями и полученными в результате повреждениями. Плотность многих частиц даже выше, чем у песка, скорости столкновения до 20 км/с. К сожалению, не указана масса. Но результат — не такие уж большие повреждения даже от плотных и быстрых фрагментов. Видимо всё таки микрочастички на таких скоростях разрушаются от столкновения быстрее, чем пробивают защиту.
«Hypervelocity Impact Technology Facility». Насовский сайт целиком посвящён проблеме столкновения с космическим мусором.
«Do-it-Yourself Anti-Satellite System». Как раз песок на орбите и обсуждается. Говорят, можно использовать против конкретных мишеней, потом облако расползётся. К аналогичному выводу пришли и во «фриковской» беседе. И у меня сомнение — вывести на орбиту сто тонн груза (что песка, что металлолома) стоит дорого. Будет ли такой «засор» выгодным по соотношению «затраты/ фраги», или есть лучшие методы? В частности, аргумент Главного Конструктора anatoligreen, что Байконур построили, ибо там много песка, мне представляется неубедительным. Учитывая стоимость заброса, цена доставки ста тонн песка в любую точку СССР пренебрежимо мала.
«Pearl Harbor in Space». Ищите слово «sand» и начинайте читать с него. Описывается возможный сценарий запуска «песчаной бомбы», но ничего не говорится о реальных повреждениях, которые та способна причинить. Просто предполагается, что повреждения будут.
«Anti-Satellite Weapons — Overview». Не песок, но интересно — чем же ещё можно угробить спутники?
«High Altitude Nuclear Explosion». А атомной бомбой можно? Можно. Рады будут все, и спутники, и те, кто снизу.
«Satellites Braced for Space Sand Storm». А вот и бомба, приближенная к реальной. Метеорный поток по имени Леониды отшкурил спутники со скоростью около 70 км/с. Практически все оставлись живы. Главная угроза — электроразряды от столкновений. Солнечные батареи на время дождя свернули.
«Метеориты». Смотрите п7, «Shooting Stars and Satellites». Песок типа как не страшен.
«Cost of Particle Impacts on a Satellite». Алюминиевый шарик диаметром в 3 см на скорости в 10 км/с гарантированно убивает сателлит. Если размер/скорость/плотность меньше, начинаем торговаться.
«The Threat of Space Debris and Micrometeoroids to Spacecraft Operations». На орбите уже около двух миллионов килограмм мусора. Скоро и безо всяких песчаных бомб будет нам счастье.

Некоторые технические данные:

Масса песчинки. От 0.67 до 23 мг. Там же диаметр: от 0.1 до 2 мм.
Плотность песка. ~1.5 г/см³.
В одной тонне песка 10-20 миллионов песчинок. Если их раскидать по площади в 100 км², получится ~500 песчинок на квадратный метр.