El satélite Solar Orbiter es una excelente manera de estudiar el Sol, pero existen muchos riesgos y costos asociados con el lanzamiento de desechos peligrosos en el Sol.Durante decenas de miles de años, las personas prácticamente no tienen ningún efecto en nuestro planeta y el medio ambiente. Solo unos pocos millones de personas, distribuidas en todo el mundo, incluso teniendo en cuenta incendios, guerras y basura, pueden envenenar solo una pequeña parte del mundo durante un corto período de tiempo. Pero con el aumento en el número de personas y nuestras capacidades técnicas, nuestra capacidad de dañar y destruir la biosfera también creció. Ahora tenemos más de 7 mil millones, y administrar el medio ambiente hoy es más difícil que nunca, e igual de importante. Y desde que fuimos al espacio, ¿no deberíamos enviar los contaminantes más peligrosos y a largo plazo: desechos nucleares, desechos peligrosos, plástico indestructible, etc. - en el sol? Esto es lo que nuestro lector pregunta:
Discutí con la gente durante años, argumentando que enviar desechos radiactivos o desechos espaciales al sol sería demasiado costoso e imposible. Según mi comprensión poco profesional de la mecánica orbital, me parece que primero tendremos que acelerar el desperdicio para que salga de la órbita de la Tierra, y luego reducir la velocidad para que "caiga en el Sol". Sé que esto es posible porque enviamos sondas a Venus, pero no puedo visualizarlo. Podrias ayudar
En primer lugar, por supuesto, es físicamente posible. Pero si podemos hacerlo y si debemos hacerlo son dos preguntas diferentes. Comencemos con lo que es necesario para la implementación de tal empresa.
El cohete Soyuz se posicionó el 24 de marzo de 2009 en el cosmódromo de BaikonurNo nos caemos de la Tierra y no volamos al espacio porque la atracción gravitacional de la Tierra nos atrae hacia el centro de la Tierra a una distancia tan grande del centro que estamos en la superficie. Hay una cierta cantidad de energía que nos mantiene a raya de nuestro mundo (energía potencial gravitacional), y para nuestra posición con ustedes, podemos calcular dos velocidades clave importantes. La velocidad de una órbita circular estable para nuestra distancia desde el centro de la Tierra, a la que podemos movernos alrededor del planeta sin tocar la superficie, y la velocidad de escape, que nos permitirá escapar de la atracción gravitacional de la Tierra e ir al espacio interplanetario. En el caso de la Tierra, tendremos que movernos a una velocidad de 7.9 km / s para entrar en órbita, y a una velocidad de 11.2 km / s para salir de la atracción gravitacional. Para que tenga algo que comparar, la velocidad de rotación de nuestro planeta en el ecuador es de solo 0.47 km / s, por lo que no estaremos en órbita.
Por lo tanto, para lanzar un cohete a la órbita de la Tierra, necesitamos invertir en ella tanta energía como sea necesaria para acelerar a esta velocidad, y esto es mucho. Pero aún así, la humanidad ha estado haciendo esto desde la década de 1950, y cuando entras en órbita, encontrarás algo sorprendente que, en general, se sabía de antemano: eres parte de un sistema que se mueve en órbita alrededor del Sol a una velocidad enorme. . La tierra se mueve alrededor del sol a una velocidad de aproximadamente 30 km / s, por lo que todo lo que pones en órbita también se moverá alrededor del sol a aproximadamente la misma velocidad. Si necesita lanzar algo al Sol, necesita perder de alguna manera 30 km / s de velocidad. Por otro lado, ya estamos a 150 millones de km del sol. ¡Si quisiéramos salir completamente del sistema solar, necesitaríamos recoger solo 12 km / s de velocidad extra (y eventualmente alcanzar una velocidad de 42 km / s)!
Dado que se necesita tanta energía y poder de elevación para salir al espacio, estamos tratando de permitir que el Universo haga el mayor trabajo posible para nosotros. Y esto significa que es necesario usar
maniobras gravitacionales , para usar las propiedades gravitacionales del planeta, para llegar a los planetas del sistema solar, que se encuentran tanto dentro como fuera de la órbita de la Tierra. A medida que cada planeta se mueve alrededor del Sol, dos cuerpos importantes participan en nuestro experimento, y la nave espacial será la tercera. Una nave espacial puede realizar una maniobra gravitacional de dos maneras:
1. Puedes dirigir la nave para que vaya más allá del planeta, luego vuela frente a ella y, gracias al efecto de la honda, vuelve a estar detrás de ella.
2. Puedes dirigir la nave para que pase por delante del planeta en su órbita, luego vuela detrás de ella y, gracias al efecto de honda, vuelve a enfrentarla.
En el primer caso, el planeta arrastra a la nave, y la nave arrastra al planeta para que el planeta se acelere ligeramente con respecto al Sol, su conexión gravitacional con él se debilita y la nave pierde mucha velocidad (debido a que su masa es mucho menor) , y fortalece la conexión gravitacional con el Sol, moviéndose a una órbita con poca energía. En el segundo caso, todo funciona de manera opuesta: el planeta pierde velocidad, se asocia más fuertemente con el Sol, la nave aumenta significativamente su velocidad y entra en una órbita con alta energía.
En el primer escenario, visitamos la parte interna del sistema solar: Venus, Mercurio e incluso el propio Sol, y en el segundo, llegamos a los planetas exteriores. ¡Así es como New Horizons llegó a Plutón, y las sondas Voyager abandonaron el sistema solar por completo!
Por lo tanto, es técnicamente posible enviar basura al sol. Pero esta idea tiene muchas desventajas:
• La probabilidad de un inicio fallido.
• Costo extremadamente alto.
• Será más fácil sacarlo del sistema solar que dirigirlo hacia el sol.
El vehículo de lanzamiento Soyuz tiene la historia de lanzamiento más exitosa del mundo; el 97% de 1000 lanzamientos fueron exitosos. Pero incluso un indicador de 2-3% puede ser desastroso si hablamos de cargar el cohete con desechos peligrosos que desea eliminar del planeta. Imagine que se distribuyen en el océano, en la atmósfera, en tierras pobladas, en barrios comerciales, industriales o residenciales. Esto no terminará con nada bueno para la humanidad.
Separación del cohete Soyuz-2.1a el 19 de abril de 2013 con la nave espacial Bion-M No. 1La carga máxima de la Unión es de 7 toneladas. Supongamos que queremos deshacernos de todos los desechos nucleares. Alrededor de 60,000 toneladas de desechos peligrosos ahora se almacenan en los Estados Unidos, y una cuarta parte de todas las plantas nucleares del mundo operan en el país. Esto es aproximadamente 34,000 misiles llenos de misiles, a pesar de que un lanzamiento de misiles de bajo costo cuesta $ 100 millones. Incluso si reducimos la tasa de falla a un valor poco realista de 0.1%, eso significaría aproximadamente 34 misiles, o un cuarto de millón de kilogramos. Los desechos se distribuirán aleatoriamente sobre la Tierra y se liberarán al medio ambiente.
Explosión de cohete no tripulado Antares 2014Quizás cuando tengamos un ascensor espacial confiable y que funcione, vale la pena considerar esta opción. Pero hasta entonces, el costo y la confianza de que algún día ocurrirá una catástrofe seguramente significará que el lanzamiento de desechos al sol es mejor dejarlo a la ciencia ficción. Y tenemos que idear nuestra propia forma de lidiar con nuestros desechos.