どうする？どうなる？ケスラーシンドローム

今後、宇宙開発において最大の障害となるであろうケスラー・シンドロームについてのスレです。
このままだといずれスペースデブリ（宇宙ゴミ）が爆発的に増加して、
人類は地球軌道上に人工衛星を飛ばすことが不可能になるとか。

※ケスラー・シンドローム
　現在、衛星軌道上を大量のデブリ（人工衛星や宇宙船の破片など）が高速で周回しているが、
　将来的に宇宙開発によってさらに多くのデブリが発生することが予想される。
　こういったデブリが人工衛星に衝突すると衛星が破壊されることによって
　更に多くのデブリが軌道上にばらまかれる。
　軌道上でデブリの密度が一定以上になると、デブリが加速度的に増加してしまう状態に陥るというシミュレーション。

大量の運動エネルギーや熱エネルギーを一瞬にして別のエネルギーに変換しかつ保存する物質が開発されるに一票。

中国の衛星破壊実験みたいのが悪い

プラズマ化させるのが一番確実
気化じゃダメ、また集まってしまう。

>>4
ブラウン運動というか分子活動というか、
それに逆らって凝集するほどの引力はないように思える。

>>4
プラズマ化とか気化って具体的にどうやってやるの？
もしそういうのが出来るなら解決したも同然じゃん

装甲を厚くすりゃちっちゃいゴミは防げると思うよ。

その厚い装甲を簡単にぶち抜くゴミが捨てるほどあるってことに
気がつかないの？
そして破壊されれば、自分自身が二次デブリになる。
地上の戦車程度の装甲すら打ち抜くほどのデブリが（ｒｙ

>>6
レーザーで普通に。

>>5
熱均衡があってのブラウン運動であり、熱が無い状況では運動すらない。
日陰の話だけどな、太陽圏の中である輻射熱が０ではないので、
下がるほうは絶対零度ではないので、極微量の分子運動はあるだろう。
宇宙線や太陽からの影響で荷電すれば、重力ではない原理で
引き合うとは考えない？
レーザーでプラズマ化しなければ、表面に気体の表層を作り
レーザーの力を半減するように働いてしまう。
時間と共に拡散するが、レーザー照射しているのは一瞬だからね。

レーザーなんかでなんとか出来るもんなのかな
1メートルくらいのでかい破片とか無理そうじゃね？

プラネテスを思い出した。デブリ除去は人間がコツコツやらないとだめかもね。

考えた
直径200メートルくらいの巨大トリモチみたいのを飛ばして細かいのを吸着させる

>>8
>地上の戦車程度の装甲すら打ち抜くほどのデブリが（ｒｙ

なんだか踊らされちゃってる感じだねw
運動エネルギーは速度の自乗x質量なので
破片同士が衝突分解して質量が減れば危険も減っていく。

>>12
なんだか踊らされちゃってる感じだねw
それで安全になるまで何年まてばいいかの試算すらしらないようだ

試算どころか、ちょっと考えればわかるだろ
衛星速度でぶつかってくると思ってるようだが
そんなに速度差があったら、もう別の軌道にはいっちゃって
元の軌道とは点でぶつかるだけだろ。
航空機に落雷するよりももっと小さい確率になるはずだが。

>>9
太陽炉を作って、指定域以外に常に焦点があっているようにするとか。

ケスラーシンドロームが起こっても、現在の軌道密度じゃたいした規模にはな
らないよな。
軌道密度が高くなった未来において、大規模なケスラーシンドロームが発生し
たとしても静止軌道はおおむね安全だろうし、掃除衛星とレーダー衛星打ち上
げれば低軌道を行くリスクも減らせる。

きっと10年ぐらい我慢すればまた軌道が使えるようになるよ。


と言うわけで掃除衛星の仕組みを考えてみないか？

秒速数kmの相対速度で飛んでくることもあるデブリをどう掃除するかだな
まず寿命が尽きた衛星とか大きいの優先になるんだろうとは思うけど

投網付自立型二足歩行お掃除衛星。複数台で連携し、
それぞれが重複しないようターゲットを決め補足可能なデブリを追いかける。
デブを捕まえるか、燃料が足りなくなると、ISSに行きデブ捨て＆燃料補給を行う。
戦時には敵国衛星、または敵国都市につっこみ核爆発する。

釣りだと思うけど二足歩行の意味が分からない

みんな宇宙の広さを考えてない。
しかも衛星軌道上で別の軌道に移動するのはとてもたいへん。
同じ軌道にいたらデブリと同じ速度になって追いつかないか高速で衝突するかだ。
デブリを回収する衛星というのは非現実的な気がする。

>>19
書き忘れてたけどサッカーボールが落ちてたら、ドリブルでISSまで持っていく。
その技術を改良し2020年には、政府が計画した月面二足歩行ロボットとなるのである。
のちのざくである。

>>16
１０年のわけないだろ。デタラメ吐くな

>>22
わかったから、ちょっと落ち着け。

デタラメもなにも、積極的に軌道掃除を行えば10年ぐらいでいけるんじ
ゃね？　っていう俺の妄想に過ぎない。何でそこまで怒るのさ。　
逆に聞くけど、10年じゃなかったら君は何年必要だと考えるの？


そもそも今現在の衛星はデブリに対して脆弱すぎると思うんだが、この
スレ諸氏はどう思う？　軽さと性能ばかり追及して、頑丈さが二の次に
なってる気がする。

一度ケスラーシンドロームが起これば軌道上の完全なクリーンアップは
不可能と思ったほうがいいだろう。だからケスラーシンドローム後の人
工衛星が今と同じスタイルで設計されるわけがないと思うんだが。
・数センチクラスのデブリを追跡するレーダー衛星の打ち上げ、運用
・主要軌道に散在する数センチクラスのデブリを、掃除衛星によって排除
・対微小デブリ対策済み人工衛星の開発（微小デブリとは永久にお付き
合いすることになる）
これらを同時進行で行えば10年ぐらいでいけるんじゃないかね。
もちろん、かの冷戦時代も真っ青の資金投入が必要になるけど、それぐ
らいの資金は各国が出すでしょ。それぐらい宇宙に依存してるんだから。

>>17
だから、秒速数kmの速度差があったらもう別の軌道だってば
ケプラーの法則を理解してるのか
宇宙に敷いた一本のレールの上をいろんな速度で衛星が回ってるわけじゃないw
唯一の例外は、正反対の向きで同速度の場合。
しかしこれを利用して掃除ができるかもしれない。

理解してないのは２４の方。
仮に楕円軌道じゃく完全な円軌道限定で考えても、
同じ高度で色んな角度での衝突があり得るから最大で2倍の相対速度になる。

なぜ勝手に楕円軌道を除外する？（円軌道だけで考えたほうがぶつかりやすくなるのは明らかだと思うが…）
角度…という表現もよくわからないが、どう計算したら「最大で２倍」になるのか？

衛星から破片が離れて接線方向と別角度（？）にほうり出されたとする
そうすると別の楕円軌道に入って、軌道半径が変わるわけだ。
半径が変われば周期も変わって、確率的に二度と本体に出会うことはなくなるわけだ
（正確に計算して整数倍の軌道に投入すれば別だけど…）

ケンカしないでくれ。二人とも言ってる事は正しいが、会話がかみ合ってない。

>>24　>>26
17は別の軌道にあるデブリを効率よく掃除するにはどうすればいいかって言う
疑問を投げかけてるんだよ。わざわざランデブーしていてはきりが無いからね。

デブリにぶつかる確率がどうこうと言う話ではない。
むしろデブリ回収のために、自分から装甲持ってぶつかりに行こうというようなもの。

大きいデブリはなんとか人間が排除して、小さい破片の衝突に耐えられる設計にするのが現実的だろうか。
実際に衛星に破片が衝突するとしたら、進行方向（前方）あるいは進行方向から見て横方向だよな。
後方からの衝突ってあり得なそうだから、
もし対デブリ用に装甲を厚くするとしたら前方を強化する感じだろうか。
でも衛星自体が自転する場合は全面になっちゃうかな。

円軌道をもつ人工衛星に、楕円軌道のデブリが追突する事はありえる。

だけど追突の場合の衝突エネルギーは正面衝突や側方からの衝突に比べ
て小さいから、後ろに装甲を持つのはコストパフォーマンスの面で良く
ないかな。余裕があればつければいいと思う。

この辺は「宇宙空間で運用できる戦闘機を考えるスレ」で議論されてたな

衛星に後方とか進行方向とかいう概念がナンセンスっぽいが…
地球を向いた面だけ固定で、自転して熱を分散してるだろふつう

でっかいトリモチみたいなのを、軌道上に何個も浮かべて、
ある程度デブリがくっついたら、
地球に落下させて焼却処分すりゃいいんじゃないかな？

衛星の熱設計の話をしてるのかい？

静止軌道だと一周期が24時間で、ひとつの面を何時間もあぶられること
になる。だから自転する必要があるけど、低軌道だと数十分で地球を一
周してしまう。自転しなくても熱設計で何とかなりそうだけどね。

>>28
>大きいデブリはなんとか人間が排除して、小さい

数による、極少数ならそれでいい。
大きいデブリを排除するのに、それのデブリの元を打ち上げた
費用と同じぐらいの費用がかかる。
ランデブーするのに燃料が必要ないとでも思ったのか？
同じ軌道と同じ速度にしなければ接触できないぐらい
考えないのか？

安くランデブーする方法もないわけではないが、それには遭遇するまで
何ヶ月かかるってこと。
短時間で接触する方法ほど金がかかるってことさ。

だが相対速度が違うものは。その速度差を調整することは大量の
燃料を使う以外方法はない。速度＝高度と考えてもいい。

一番簡単なのは接触せずに回収すること、レーザーなどでピンポイントで
気化させ、その反動で軌道を変え地球落下へのコースに変更すること。

小さなデブリならその進行の極直前に気体をばら撒き、
その気体との接触で減速させるのが一番安全性が高い。
ネットで捕獲できるほど甘い速度ではない。

小さなデブリなら装甲で食い止められると思っている奴がいるが
それは少数の場合で、沢山衝突すれば傷は増えて表面がその質量に
比例した分だけ破壊される。
速度ｘ質量＝破壊能力になる。極微量でも無数のデブリは処理できない
ほどの危険性を生じさせる。それは面積あたりの破壊力の合計で
計算できるだろ。たとえ１回は小さくても破壊力の合計は
質量に依存するわけで、デブリが小さくなって質量が減ることはない。

分裂すれば質量減るだろう？どういう物理体系なんだ。
それとも分裂した破片すべてに当たらないといけないのか。そっちのほうが困難だぞ。

それに、分裂して軌道が変わればたいていは不安定軌道に入って地球に落ちていく。
安定軌道に残るのはよほど運がいい破片だけだ。空気の濃い低軌道ならなおさらだ。
衛星を安定軌道に投入するのに何故苦労するのか考えてみるんだな。

気体との接触で減速させるなんて可能なのか？
粘性低すぎるしすぐ拡散するからまったく効果ない気がするけど
あと小さいデプリがたくさん衝突するってどういう状況だ？
細かいやつがそんなにまとまって飛んでることあるのか？

この人は真空中に気体や破片をばらまいたらどうなるのかわかってないんだと思う。
お互い結び付ける力がないんだから永久に拡散してゆく

装甲でなんとか出来るとも思えない
金属片が秒速10Km以上の速度で衝突して耐えられる素材・構造ってあるかなあ？
人工衛星は一巻の終わりだろうね

材質の問題じゃなく質量。
「金属だから痛そう」っていう発想は科学的とは言えない。

直径５０ｍほどの巨大な水球ってどうかね。良く伸び縮みする薄膜で周
りを包んでおいて、微小デブリが飛び込んで敗れたら、噴出時の気化熱
で穴が凍り付いてふさがるみたいな。
水風船とかコンドームのように連鎖的に亀裂が広がる薄膜はだめね。

そんな都合のいい物質があるかどうかは置くとしても
そんな掴み所のない物体を姿勢制御できるだろうか。
まあ結局は軌道上で迎撃するSDIで散々研究された傘みたいなものに落ち着くんだろうな

姿勢制御というより移動しない置物になるきがする。
だめなら氷塊でもいい。これなら温度制御いらないし、周りを金属の薄
膜で覆っておけば太陽光反射して低温が保てるかも。直径50ｍもあれば、
数センチや数ミリのデブリが飛び込んできたところで破壊されることも
無い。使い捨てロケットブースターのようなでかい物は知らん。

衝突エネルギーで一部分が液体になり、それらはまた冷えて氷になる。
定期的に金属膜を張りなおせばかなりもちそう。

あのー、デブリがぶつかれば、軌道が微妙に変わるわけですよね？
それを毎回修正してやらないと、これ自身がデブリになっちゃうよw

水球って言ってもなあ。ゼロ気圧ではH2Oは液体で存在できないし
ていうかそんなに大量の質量を軌道に運ぶの無理だろ

>>42
必要なら修正してやれば？ ぶつかる方向は等方的だろうから、そんなに頻繁に
する必要は無いだろう。
ただ50ｍの氷塊が大気圏突入するとどうなるのか心配だけどね。直径25ｍだと
質量が8分の1になっちゃうし……。

>>43
一度に運ぶ必要はないぞ。

>>44
ぶつかる方向が同じでも、どれだけ重心から離れた場所にぶつかるかで受ける力は変わるし、
第一、ぶつかる方向が同じなら受ける力も同じだったら、ケスラーシンドローム自体が起こらないだろうw
50mでも100mでも軌道上では点みたいなもので十分かどうかはわからんが
球体にする必要はべつにないな。円形の単分子膜みたいなのをできるだけ広げるほうが理にかなっていると思う。

今のところ有効な対策はなし
まあ人工衛星1機落ちたところで数百億くらいの損害でしかないし
良くも悪くも運次第って感じかな

人工衛星はまだマシ
万が一軌道エレベータなんかに衝突して崩壊したら何百兆〜何千兆円の損害に

赤道上空の軌道は最重要だな

赤道上空の…軌道…
なん…だと…？w

反物質をデブリの軌道に投入
勝手に混じり合うし、相対速度を気にする必要もない
しばらく夜空が明るくなるかな

反物質はあまりにもコスト高すぎるし
高度1000kmくらいでも非常に希薄な大気があるから普通に対消滅して終わりかも

…何と言うか
衛星軌道を陸上のトラックか何かと同じに考えてないかw
同じ軌道に投入したらすぐぶつかるものではないし
わざわざ反物質なんて持ち出さなくてもぶつかって軌道が変わればOKだろ
それ以前にぶつからないからデブリが倍増するだけだが。

デブリの高度帯に粒子状あるいは気体の反物質を散布すればいい
余剰反物質は上層大気と反応して消える
軌道エレベーターが生きてるなら、そこから撒く

現時点では製造・保管に膨大なコストがかかるが、不可能ではあるまい

>>53
だからさあ、真空中に気体を撒いても拡散して…
殺虫剤を撒くのとはわけが違うんだぞw
ゴキブリを抹殺するため家全体をゴキブリホイホイにするほうが一億倍は現実的だw

だよな、気体はダメだなw
だから粒子状に反物質の雲を作るんだよ
通過したデブリは少しずつでも減っていくだろ

デブリの軌道をずらす方法も考えたが、結局は地球の周回軌道上にいるわけで…
根本的に減らさなきゃダメかなと

＞粒子状に反物質の雲

また魔法かw
ちなみに、人類が今までに作った反物質の重さは10ナノグラム
だから反物質に重力をかけると上に動くか下に動くかもまだ実験できていないw
（重力の影響を観測できるほどまとまった量が作れないんだよ！）
すげーな、そんなものを軌道にまいたらどうなるんだろう？
ファンタジーwww

反物質まいたら危なくて・・・・デブリどころじゃないジャン。

だろ、すげーだろ
その魔法を解き明かし、身近にするのが科学なんだよ
実現すればきっとケスラーシンドロームは解決するぜ！

カーボンナノチューブで出来た軌道エレベータだったら
デブリの衝突でも破損ってしないんじゃないかなあ？
甘い？

くそでっかい磁力リングかなんかで、デブリの軌道を収束させるとか。

>>45
＞ぶつかる方向が同じでも、どれだけ重心から離れた場所にぶつかるかで受ける力は変わるし、
＞第一、ぶつかる方向が同じなら受ける力も同じだったら、ケスラーシンドローム自体が起こらないだろうw
等方的というのは氷塊衛星にぶつかるデブリの総平均の話ではないのか？
早いデブリも遅いデブリもあるし、ど真ん中にぶつかるデブリもあれば周辺に
ぶつかるデブリもある。
直径50ｍの氷塊というアイディアの規模から考えて、数年にわたって軌道上に
放置するつもりだと思う。つまり数万個から数十万個の微小デブリを受けよう
というのだから、個々の微小デブリの運動量なんて打ち消されてしまうだろう。

俺としては進行方向と上面からのヒットが多いような気がするから、>>44の人
が言うように等方的にはならず、失速して行くのではないかと思う。氷の補給
増速用のロケットブースターは定期的に打ち上げないといけないだろう。

円形の単分子膜とか軌道エレベータとか反物質とかっていう意見に比べたら、
よほど現実的だと思う。ケスラーシンドロームがおさまったあとには、そのま
ま軌道上の水資源としても使えるし。

衛星軌道といっても非常に広範囲だから特定の高度の特定の軌道で”待ち伏せ”する戦法では
根本的な解決は出来ないんじゃないかなあ。
宇宙デブリ問題が困難である一番の原因はここにあると思う。

>>61
デブリがぶつかるにしても、短くて数ヶ月に一回程度だろ
ブラウン運動のごとく間断なくぶつかる状態を想定してるようだが…
そんなに頻発にぶつかるようになったら、到底手遅れだろうw
人類が今まで地球外に打ち上げた質量が全部デブリになったとしても、本当にまばらな分布にしかならないはず。

微少デブリなんかは、普通にｶﾞｿｶﾞｿスペースシャトルにヒットしてるけどね。

54回のミッションで、宇宙ゴミや流星がスペースシャトルの窓に当たる事故が1634回発生し、
窓の交換が92回行なわれた。

一ミッション10日として。窓が目測で5m2とすると、
窓に傷がつく衝突は1日、1m2あたり、0.6回。やばいよやばいよ。宇宙遊泳は危険だよ。

1ﾐﾘくらいの微小デブリが宇宙服に当たったらどうなるんだろね
人工衛星の外装（断熱材？）は微小デブリくらいなら貫通させないみたいだけど

>>62
しかし微小デブリに関しては待ち伏せするしかあるまい。
……５０ｍもあったら数十センチの中規模デブリまで何とかなりそうだ
けど、氷塊衛星の損耗を考えたら個別回収したほうがいいのかねぇ。

>>63
＞そんなに頻発にぶつかるようになったら、到底手遅れだろうw
その手遅れの状態から回復するための方法を探してるんだが……。　

>>65
具体的な数値Ｔｈｘ。シャトルの総表面積を考えるとどれぐらいの数が
ヒットしてるのかねぇ。つーか今でその数だとケスラーシンドローム起
こったらどうなるのかまじ想像つかね。

>>65
それ（いわゆる）デブリじゃなくて宇宙塵…
人類が衛星を打ち上げる前から存在し、彗星などにより今後も増え続けるもの。

>>67
衛星軌道の高度差、幅が何キロメートルあると思う？
たかだか50mじゃあ、太平洋を竹ホウキで掃くようなものだ…w

＞太平洋を竹ホウキで掃くようなものだ…w
……だから？
５０ｍで足りなければ、もっと大きくするとか、個数を増やすとか、形状を変えるとか
アプローチはいろいろ考えられるだろう。なぜそこで思考停止する。

もっとも、大きくするのは大気圏落下時のリスクを背負う必要があるし、個数
を増やすのはコストがかさむ。形状の工夫を言うのはもっと後の話だ。

俺が言いたいのは、微小デブリに対しては待ち伏せ型の氷塊衛星が有効なので
はないかということ。
微小デブリを除去する現実的な良い案が他にあるなら、俺もそっちに乗っかる
が……

どうさね、太平洋を効率よく掃くためには、君はどうすればいいと考える？ｗ

その手（面積に頼る総当たり方式）ではだめだなと考える。
というか、デブリではないって意味わかってる？
安定軌道にあるわけじゃないから、掃いても掃いても無くならないよw
太陽系じゅうを掃除すれば別だが。
装甲で解決するしかない

たとえば１０キロ四方の口を持つゴキブリほいほい方式のゴミ箱を飛ばす。
そうすると２５０日で、10キロの厚みが掃除できる。
これを１００機用意して、何年か運用すれば・・・・高度１０００キロまでのごみを掃除できる。

軌道上に先行してスィーパーを通せばいいんじゃまいか？
いくつか起動を絞って、装甲衛星とか磁力かなんかでデブリを弾く衛星を投入する。
でもって、普通の衛星はスィーパー衛星を追いかける感じで同じ軌道に放り込む。
用済みになった衛星は墓場軌道に棄てる。
全部無くそうとするから、無茶なんだから。

>>70
＞というか、デブリではないって意味わかってる？
シャトルにぶつかってるのは主に宇宙塵で、人工のデブリはごくわずかだって
言いたいんだろ？　違うのか？
だがそんな事は俺にとってはどうでもいいんだよ。俺はケスラーシンドローム
によって発生するであろう微小デブリを片付けたいわけ。宇宙塵なんて今の装
備でも十分対応できてるんだから、とやかく言う必要ないだろ。

＞装甲で解決するしかない
微小デブリは掃除せず、ある程度の衝突を加味した上で、それに耐えられる装
甲を持った衛星を打ち上げるということか？　
だが太陽電池パドルやパラボラアンテナは脆弱だぞ。どうするね。宇宙線で白
濁してもいいなら、ガラスや樹脂で覆ってみるか？

>>72
俺も氷塊衛星をそういうスィーパーとして考えていたんだが、良く考えて見れ
ばひとつの軌道をあけるのにもえらく手間がかかるんだよ。
スィーパー衛星と同期していないデブリはスィーパーに食われるんだけど、同
期してるデブリはスィーパーをかわすように軌道を回り続ける。
楕円軌道にスィーパーを入れて円軌道を掃除するとかになるかもしれない。

>>73

＞ケスラーシンドロームによって発生するであろう微小デブリを片付けたいわけ。宇宙塵なんて

微小デブリと宇宙塵は大きさ的にそんなに違いがあるのか？
今の対策でも十分じゃないのか？

＞スィーパー衛星と同期していないデブリはスィーパーに食われるんだけど、同
＞期してるデブリはスィーパーをかわすように軌道を回り続ける。

なんか違う気がするんだけど。
衛星に高速でぶつかるデブリは、軌道要素が同じだが軌道の傾きが違うもので
線路上に積もった落ち葉を掃くようにはいかないってことが
理解できてないんじゃないか。

宇宙塵とケスラーシンドロームは大きさが同じでも質量や材質が決定的に異な
るよ。宇宙塵は高張力鋼みたいに中身つまってるものはあまり無いし、頑丈で
もない。

＞なんか違う気がするんだけど。
たとえば一周９０分の軌道にのっているスィーパー衛星とデブリは同期してい
るが、それぞれが円軌道同士とは限らないし、たとえ円軌道でも軌道傾斜角や
位相がずれれば衝突する事は無い。
スィーパー衛星の後ろだと安全だろうと思って衛星を軌道投入したら、スイー
パー衛星に同期しているデブリに叩かれる可能性ことがあるという意味。
俺の言ってる意味理解できた？

そしてある円軌道のみを完全にきれいにしようとすれば、（以下俺の妄想）遠
地点が目的の円軌道となり、近地点が目的の円軌道より少し下がった楕円軌道
を設定し、そこにスイーパー衛星を投入すること。そうすれば円軌道との接点
が少しずつ前進していく事になるので、円軌道を少しずつ掃き清めていく事に
なる。その状態で十分に時間を経過させれば同期しているデブリも除去するこ
とが出来るというわけ。

＞スィーパー衛星の後ろだと安全だろうと思って衛星を軌道投入したら、スイー
＞パー衛星に同期しているデブリに叩かれる可能性ことがあるという意味。
＞俺の言ってる意味理解できた？

それが完全に間違ってると思うんだ。
基本的に同一軌道上の衛星は全部「同期」してる…（同期って言うのか知らんが）
軌道速度が速くなったり遅くなったりすれば軌道高度が変化してぶつからなくなる。

そして、もうひとつの間違いは
衛星軌道を山手線の線路のように考えてるみたいだが
実際は多車線道路（しかも車線の幅が日本列島くらいある）と考えたほうが似ている。
スイーパーがたとえ幅数キロメートルあっても無駄だと思う。

スイーパーとかどう考えても無理だろ
あと氷塊がどーたら言ってる人がいるけど
太陽風が吹き荒れてるゼロ気圧の環境でどうやって固体の状態にとどめておくんだ？

>>76
＞軌道速度が速くなったり遅くなったりすれば軌道高度が変化してぶつからなくなる。
　だから、遠地点高度が掃除したい円軌道に接するようにって言っただろ？
　このとき塩地点に来たスイーパー衛星は、目的の円軌道を静かに集会してい
るデブリより軌道速度が遅くなる。つまりスイーパー衛星の後方から、比較的
ゆるやかな相対速度でデブリが着弾していくことになる。

＞基本的に同一軌道上の衛星は全部「同期」してる…（同期って言うのか知らんが）
　後続の衛星にヒットするのが同一軌道のデブリとは限らんぞ。スイーパーが
赤道軌道でデブリが極軌道だったらどうする。この二つの軌道高度と周期が同
じなら、位相が数秒ずれただけで衝突しなくなる。そのためにもスイーパーを
楕円軌道に（以下略
　同期と言う言葉がが正しいのかどうかは俺も知らん。だが他にいい言葉が思
いつかなかった。
　それに俺は、スィーパー衛星は最初に設定し軌道から変化せず、微小デブリ
がぶつかっても大きな変化はないという前提で俺は話している。そのために50m
なんてあぶないサイズにしたんだし。
　もし微小デブリの衝突によって無視できないほど軌道要素の変化があるなら、
それに応じた軌道変更をかけなければならないがな。

＞衛星軌道を山手線の線路のように考えてるみたいだが
＞実際は多車線道路（しかも車線の幅が日本列島くらいある）と考えたほうが似ている。
＞スイーパーがたとえ幅数キロメートルあっても無駄だと思う。
スィーパー衛星の軌道を目的の軌道より下げた楕円軌道にしようと言ったのは
その多車線道路（そもそも車線なんてないだろ）を右へ左へ揺れながら効率的
に掃除できるようにという意味もある。それに月や地球の潮汐力によってスィ
ーパー衛星もある程度揺さぶられる。山手線一本分だけきれいに掃きとるほう
がよほど難しい。

>>77
氷塊の維持は蒸着膜・・・まあ防災シートと使えばいけるんじゃないかと妄想し
てる。確証は無いが。彗星を水資源として地球の軌道上に持ってくるとき、そう
言う膜で彗星を覆うって言う案があるでしょ。それと同じ。

>その多車線道路（そもそも車線なんてないだろ）を右へ左へ揺れながら効率的
>に掃除できるようにという意味もある。それに月や地球の潮汐力によってスィ
>ーパー衛星もある程度揺さぶられる。山手線一本分だけきれいに掃きとるほう
>がよほど難しい。

物理上じゃなくて、幾何学上で間違ってるw
たとえスイーパー衛星が左右にぶれても、幅のある軌跡にはならん。
細い蛇行した軌跡ができるだけだ。
次元というものの概念がわかってないのか。

50m程度で危ないとか言ってるが、逆に小さすぎて絶望的だ。
空母でさえ洋上では針にしか見えないと言うが、針以下のバクテリアなみだ。
現に、そんなお掃除戦法はどこも研究してないだろう？

多分アニメやスターウォーズのように、岩がベルトコンベアに乗って流れてる
アステロイドベルトみたいなものを想像してるんだろうな。
実際は個々のデブリは別々の軌道離心率や軌道周期を持って位置関係は刻々と変化してるし
さらにデブリ同士は何百キロも離れてる。
雑踏の人をかきわけて進むようなもので、穴が空いてもすぐふさがってしまう。

>物理上じゃなくて、幾何学上で間違ってるw
>たとえスイーパー衛星が左右にぶれても、幅のある軌跡にはならん。
>細い蛇行した軌跡ができるだけだ。
俺の説明が悪いのかもしれないが、もう少し想像力をはたらかせてほしいな。
細い蛇行した軌跡が、すこしずつ前にずれながら何周もかさなるとどうなる？
面状になるだろう？　一周目でタイミングが合わなくてぶつからなくても、た
とえば58249周目でヒットしました、でもいいわけ。いつになるんだよ！　って
いうならスイーパー衛星を増やしてもいいね。
図形的には違うが、スピログラフを知っていたら理解の助けになるかもしれない。

＞50m程度で危ないとか言ってるが、逆に小さすぎて絶望的だ。
いやだからね、それは数打ち上げればいいじゃん。それでも間に合わなければ
もっと長いスパンで物事を見てもいい。俺は10年ぐらいかと言ったが、極端な
話、掃除に50年とか100年かかってもいいわけ、俺の言いたいのはどういう手段
用いるかと言う事だけなんだから。

君は積極的な掃除はせず、衛星の防御力を上げる方向で考えて居るんだよね？
でもケスラーシンドロームが晴れるまでのトータルのエネルギー使用量を考え
たら、スイーパー衛星を投入したほうが少なくてすむし、短期間に終わる。
もっとも、エネルギー使用量と所要時間を考えたら、高軌道からの太陽光レー
ザーとかが一番かもしれないけどね。

＞現に、そんなお掃除戦法はどこも研究してないだろう？
全部調べたような口ぶりだね。そりゃまあ、氷塊衛星については俺の妄想だし
聞いた事が無いけどね。
だが待ち受け型のスイーパーに関しては全面装甲の球殻を打ち上げるとかスポ
ンジ状の物体を打ち上げて軌道上で大きく展開するとか、いろいろ案はあるみ
たいだ。だがどれも専門の研究機関のお墨付きがあるものではなく、こうすれ
ばいいんじゃないかと言う妄想がネットに転がっているだけ。
そもそもケスラーシンドロームのシミュレーション自体うまくいってないのに
具体的な対処法まで研究を進めている機関があるのか疑問だけど？

>>82
だからベルトコンベアの上を掃くようには行かないってのを真剣に考えてみたら？
ケスラーシンドロームの根本的な対策は「危険な低軌道に衛星を打ち上げない」
これだけでいいんじゃない？
もしもケスラーシンドロームが起きるならという仮定だが。

＞だからベルトコンベアの上を掃くようには行かないってのを真剣に考えてみたら？
　考えた上で言ってるんだよ。
　衛星を投入したい軌道Aがあってその軌道Aにスイーパー衛星を投入したとき
「その軌道Aに接触する、軌道Aと公転周期の同期しない軌道」のデブリは減少
して行くのではないのか？　……これが一つ目の疑問だ。
　だがこれでは「軌道Aと公転周期の同期した軌道」のデブリは減る事が無いの
で、「遠地点が軌道Aに接触するように設定された、軌道B」にスイーパーを投
入する事で軌道Aとの「ズレ」を作り、「軌道Aと公転周期の同期した軌道」の
デブリも（時間はかかるが）減らせるようにできるのではないか……これが二
つ目の疑問と言うか妄想。
この二つの何がおかしいのか具体的に教えて欲しいよ。「そうならない」って
言うだけじゃなくてさ。

＞ケスラーシンドロームの根本的な対策は「危険な低軌道に衛星を打ち上げない」
＞これだけでいいんじゃない？
それは対応であって対策ではないような……。まあ君がそれで満足なら、それ
でもいいと思うよ？　でも低軌道は便利だから、やっぱり俺は積極的に掃除を
したい。
それに低軌道をさけて運用し、次に中軌道で大規模なケスラーシンドロームが
起こったらどうするの。というか低軌道に限定されない全域的なケスラーシン
ドロームが起こったらどうするの。

氷を固体の状態で長い間維持するの大変そうだと思うけどな

でも衛星軌道上で「自給自足的に」得られる物質使って何か塊作る方法があるかもね
高度500Kmくらいなら大気はかなり薄い（ほぼ真空）けど酸素、水素はあるかな
したら太陽光エネルギー源にしてミニ工場作ればH2O生成出来るかもね

あとは太陽風から”盾”になりそうな原子を集めるってのも手かも
うまくいけばごく少量含まれてる（と思うたぶん）リチウム原子核とか炭素原子核を
集めて塊作れるかも　これは地磁気の圏外での話だけど

>>84
＞「その軌道Aに接触する、軌道Aと公転周期の同期しない軌道」
そのような軌道Aと軌道A´は「点」でしか「接触」していない
「接触」と表現すると、レールとレールがつながってるような印象があるが
実際はその「点」上にデブリとスイーパーが「同時に」存在しなければなにも起こらない。
ある点上にデブリまたはスイーパーが存在するのはほんの一瞬（ミリ秒単位）にすぎないし、
とくに計算もせずに投入したら、ぶつかるのは1万年に1回くらいの確率じゃないのか？
「爆発的に増える」というケスラーシンドロームにはスピードの点で焼け石に水だろう…

そもそも、そのような円と楕円軌道の衝突よりでは相対速度もそんなに違わないし
たいした被害はない。
問題は、軌道傾斜角が異常にあるデブリで、多車線道路を斜めに走ってる車をイメージすると
その厄介さがわかるだろう。これは相対速度も速いしスイーパーも意味がない。
正規の軌道のように一周すれば同じ位置に来るとは限らない。それこそ58249周目に最初の角度に
戻るような軌道だってありうる。


別の問題点。
そもそも最初は水って言ってたんだよね。水ではまとまりができないから氷塊と。
しかし氷塊では粘性がないから、垂直に近い角度でぶつからないとまた跳ね返ってしまうんじゃないかな。

＞ある点上にデブリまたはスイーパーが存在するのはほんの一瞬（ミリ秒単位）にすぎないし
俺の下手な説明で理解してくれてありがとう。
そう。君の言うとおり点でしか接触しない。だから時間がかかりそうと言って
たんだ。
50mの氷塊衛星が地球低軌道を運動していたとき、具体的にどういう風になるの
か、今から簡単に計算してみようと思う。

＞正規の軌道のように一周すれば同じ位置に来るとは限らない。それこそ58249周目に最初の角度に
＞戻るような軌道だってありうる。
ごめん、これについて良く分からないんだけれど、外力が加わらない場合、軌道傾斜角は
一定ではないの？　潮汐とか大気減速などによる摂動を考えない場合でもそんな現象があ
るかな。

＞しかし氷塊では粘性がないから、垂直に近い角度でぶつからないとまた跳ね返ってしまうんじゃないかな。
氷はもろいからね。たぶんある程度めり込むんじゃないかと思う。衝突エネル
ギーは熱に転化されて周囲の氷を一時的に溶かし、デブリのぶつかったクレー
ターを埋め戻してしまうんじゃないかと妄想してる。
まあ、衝突速度を計算してみるよ

ううん……困ったぞ

地球低軌道ということで、掃除したい軌道Aを高度400km(軌道半径6778km）
スイーパーを投入する軌道A'を近地点高度380km(6758km)とする。
遠地点で接触するようにしたとき、遠地点でのスイーパー衛星の軌道速度は
7662.82m/s、軌道Aの軌道速度は7668.49m/sなので、その差は5.67m/sしかない
ちょっと風が強い日に砂埃を浴びると痛いけど、その程度。小さな子供がボル
トを握り締めて、えいって投げた程度。

これでは氷にめり込むどころか蒸着膜に傷をつけるだけで終わるね。粘性がな
いから跳ね返るって言った君の予想は見事に当たったよ。

どうやるかねぇ……。氷塊型スイーパーを有効に使うなら、せめて20m/s程度か
それ以上の相対速度が欲しいのに。

実際の人工衛星の運用だと「衛星の軌道は特定の傾斜角じゃないといけない」みたいな決まりってあるのか？
もしそういう決まりが無くて、各自色んな傾斜角で飛んでるんだったら、
ぶつかるとしたら正面衝突が一番多いんじゃないか？
だから高度400Kmだったら相対速度秒速10Km以上。
数センチの破片でも衛星大破だろうね。

ちなみに上記の場合、一周につきスイーパーが20.5秒先行する。高度400kmの周期
が1時間33分なので、272周ごとに元の位置にもどってくる事になる。その所要
時間は単純にかけて17日13時間36分。一年間に20.8回……少なすぎるな。

効果範囲に関しては、高度380〜400kmを50mのものが行き来するわけだから、
高度400kmに仮定する直径50mの目的軌道を設定すると、直径50mのスイーパー
が接触するのは399.95kmより上に来たときとなる。この時間が一周につき約56秒……
接触時間は約一分、50％接触だとさらに短い。40秒弱しかない。
相対速度5.67kmで40秒だと約227ｍ。スイーパーは一周で20秒先行するから、
接触ごとに、前回の接触場所と半分程度重複することになる。

つまりスイーパーが17日半かけて272周するあいだに、軌道全周が2回掃かれる
ことになるね。
もちろん二回掃いたぐらいで軌道傾斜角のきついデブリが都合よくヒットする
わけも無いから、軌道Aに交差する極軌道（ともに軌道速度は7669m/sとする）
における衝突頻度も計算しないといけない……。
ああ、面倒になってきた。

>>89
＞もしそういう決まりが無くて、各自色んな傾斜角で飛んでるんだったら、
衛星は地球の自転速度を踏み台にして東向きに飛ばすことが多いから、地球低
軌道では多くの衛星が大体同じ向きに飛んでる。逆行衛星も少なくないけどね。
ただ種子島や内之浦みたいな高緯度から飛ばしたロケットとギアナから飛ばした
ロケットが同じ軌道傾斜角になるはずはないから、その辺ばらつきはある。
ケスラーシンドロームが起こっても、多くのデブリの軌道要素は変わらないとす
るならば、軌道傾斜角45度以内の、東向きの流れになると思う。
相対速度10キロなんて出すには逆行衛星を母体にするデブリしかないから、
全体の量から見ればそんなに無いと……思う。

あー、スイーパーを逆行衛星にすればいいのか。そしたら多くの破片は正面衝突か
それに近いものになるなぁ。

スイーパーにぶつかる破片は等方的だから姿勢制御いらないよ！　って言ってた気がする。

＞ただ種子島や内之浦みたいな高緯度から飛ばしたロケットとギアナから飛ばした
＞ロケットが同じ軌道傾斜角になるはずはないから、

いや、姿勢制御で変えるだろ。必要な傾斜角に。
だから打ち上げは難しいんだが。

>>93
それは軌道Ａにスイーパーを投入したとき。状況は変わったよ。

軌道上で核爆弾を爆発させるのはどうだろうか？
「爆風」を起こすために爆弾のまわりにあらかじめ空気をセットしておいて

本当に宇宙をなめてるなあw

誰でも一度は考える案だが
よりたくさんのデブリを発生させるだけなんで
ボツです

ガンダムってホント好き勝手ドンパチやってるよな
あんだけレーザー兵器とか発展すればデブリは考慮に値しない問題に成り下がるのだろうか？ｗ

なんちゃって宇宙戦闘のガンダムをここで持ち出すとな……。

>>98
いや効果はゼロだろ。
空気をどれだけ持っていっても、軌道上に拡散したらそよかぜにもならない。

そのかわり、放射線で稼動中のほとんどの人工衛星の電気回路が破壊されるw
スターフィッシュ計画でぐぐれ

ここまでに宇宙戦闘機スレで出てたこと以上の会話はナシか。

デブリが問題になるのって低軌道でしょ？
静止軌道ならデブリがばらまかれても衝突することはほぼ無さそう

低軌道は大気圏が近いから、数年〜数十年で減速してほぼきれいになく
なってしまう。
たちが悪いのはむしろ中軌道のケスラーシンドロームだねぇ

プラネテスだと大きい（数メートル）デブリに宇宙船で接近して
直接大気圏に落とすようなことしてたけど、実際可能なのかな？
特定の軌道に同期するだけで途方もない燃料がいるような気がする

それが宇宙ってところなんじゃね？

すげえ亀だが、
>>68
人工衛星に衝突しているデブリのうち、7割は人工物、3割が宇宙塵だというの
を、数年前に何かで読んだ。スペースシャトルは宇宙塵ばかりが衝突している
と言うのはおかしいだろう。

うちゅうは
うちゅうじんやうちゅうせんでみちあふれているぞ

>>106
とりあえず「七割人工物だと読んだ」のは確かなのかせめてはっきりしろw

>>108
106は知らんが俺はウィキペディアで読んだぞ。「スペースデブリ」の中の
「微小デブリ」って言う項目ね。
つかこのスレに書き込んでるヤツならその程度は読んでるんじゃね？

>>68は単なる情弱

……は？

ああなんだ釣りか
びっくりしたw

110の意味不明さにびっくりだ。

>>110 はどこに突っ込んだのか勝手に予想w
たぶんここだろ

> 人工衛星に衝突しているデブリのうち、7割は人工物、3割が宇宙塵

デブリは100%人工物（天然物はデブリとは言わない）
って感じだと思う

ああ、なるほどなぁ。
しかしデブリも宇宙塵も含めた総括的な名称って何かあったっけ。

気体をまくアイディアはもっと検討する価値あると思うがなあ。
あっという間に拡散してしまうとか言うけど、しばらくの間は軌道上に
ただよっているわけでしょ? 位置エネルギーを失うにしろ地球の外に
飛び去ってしまうにしろ。

>>114
いいけど必要な衛星も次々と燃えそうだな

http://headlines.yahoo.co.jp/hl?a=20090903-00000010-cnn-int
ISSとシャトルに「宇宙ごみ」接近、NASAが注視

9月3日16時9分配信 CNN.co.jp

（CNN）　米航空宇宙局（NASA）は2日夜、国際宇宙ステーション（ISS）とスペースシャトル「ディスカバリー」に、大きさ数メートルの宇宙ごみ（スペース・デブリ）が接近しつつあり、注視していると発表した。

「ディスカバリー」は8月29日未明に打ち上げられ、31日にISSにドッキングしている。

NASAによると、宇宙ごみは2006年に打ち上げられた、欧州のアリアン・ロケットからの破片で、数メートルの大きさがあり、衝突すればISSとシャトルに大きな被害を与える可能性がある。

宇宙ごみは4日午前にも、ISSとシャトルの3キロ以内に接近する。宇宙ごみの動きを見て、場合によっては避けるためにISSとシャトルを移動させる。

>>115
実現できるとすれば、それが一番問題。
しかし、地球から脱出してゆく大気の量を考えると、相当な量を
バラまかないと目に見えた効果がないだろうことも察しはつくところ。
放出空気量が1万トン以下の場合、漫然とまき散らすだけじゃ効果は
得られないんじゃないかと思う。

>>114
まったく検討に値しないと言い切れると思うよ。
低軌道にはまだ空気が多少はあるけど
数万トンまいたくらいじゃあ数秒でその空気よりも希薄になってしまうだろう。

アメリカ航空宇宙局（NASA）は12月1日、国際宇宙ステーション（ISS）に
スペースデブリ（宇宙ごみ）が接近したと発表した。11月28日と11月30日に引き続き、
わずか1週間でスペースデブリの接近が3回もあった。

NASAによると、スペースデブリの大きさは約10センチ以下で、発見が遅れたため、
回避するための軌道変更は間に合わなかったという。一時、寝ていた搭乗クルー全員を
起こし、ソユーズ有人宇宙船に避難させることも検討されたが、スペースデブリが小さく、
衝突の可能性も低かったことから、搭乗クルーは起こされなかった。
ただ、スペースデブリが小さかったため、NASAはその軌道を特定するのに苦労したという。

結局、ロシアの軍事衛星「コスモス」の一部と見られるスペースデブリは、アメリカ東部
標準時間12月1日13時19分（日本時間12月2日3時19分）、ISSからわずか1km以下という
至近距離まで接近し、問題なかった。

http://www.sorae.jp/030603/3463.html

ケスラーシンドロームだが、
以下の簡単なモデルを微分方程式で示せる？

wiki引用[簡単なモデル]
軌道物体が空間に一様に分布していると仮定した場合、
軌道物体が大気抵抗によって大気圏に落下突入して消滅する頻度は、
軌道物体の空間密度に比例する。一方、軌道物体が衝突する確率は、
軌道物体の空間密度の2乗に比例する[4]。そのため、
衝突によって新たなデブリが生成するならば、軌道物体の
密度がある一定の臨界密度を超えると、デブリの生成速度は
消滅速度を上回る。

考えてみたんだがやはり装甲厚くするしかないな
軌道エレベーターが実現しないとコストがかかっちゃうけど

ちょっとゴミばらまくだけ
テロの手段になるな

宇宙がデブリだらけになったら、宇宙船には強力なレーザー破壊機が必要になる、
つねに前にあるデブリを破壊し続けながら宇宙に出る。

把握できてる大きいデブリはそれでいいかも知れないけど
細かい破片はぶつかるまでわからない

レーザーで焼いても溶けるだけで飛んでくるだけじゃないの？ 爆散すんの？

溶けた金属がとんでくるだけだなぁ。蒸発させるにはそれこそとんでもないエネルギーがかかる。