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小行星空间资源开采导致的流星体流形成

地球与行星天体物理 2019-12-02 v1

摘要

[删节] 小行星采矿未必是遥远的展望。Hayabusa2 与 OSIRIS-REx 近期已分别与近地小行星会合并将返回样本至地球。尽管这些任务有重要的科学动机,也存在资源利益。航天机构与商业实体尤其关注可用于在太空中生产火箭燃料的冰和水合矿物。主要航天机构的国际协调路线图依赖于利用此类天体的自然资源。数家公司已制定拦截并提取近地天体水与矿物的计划,因为即便一小行星也可能具有高经济价值。然而,小行星的低表面重力可能使采矿废料的释放及随后碎屑流的形成成为小行星采矿的后果。在开采过程中控制物质的策略仍可能最终需要有意识地抛弃废料,以避免管理不希望的质量。利用模拟,我们通过积分从四个选定小行星释放的粒子来探究采矿碎屑流的形成。模拟包含辐射效应,并探索了一系列碎屑尺寸。模拟结果用于研究碎屑流形成的时间尺度、流的尺度,以及与偶发流星体相比的流星体通量。我们发现,对于导致小行星质量损失百分之几或更多的巨量采矿活动,有可能产生在某些流星体尺寸下超过偶发通量的流(在流穿越期间)。这些模拟结果旨在凸显可能由 NewSpace 活动引发的潜在非预期后果,有助于为制定国际空间资源指南的努力提供信息。

关键词

引用

@article{arxiv.1911.12840,
  title  = {Meteoroid Stream Formation Due to the Extraction of Space Resources from Asteroids},
  author = {Logan Fladeland and Aaron C. Boley and Michael Byers},
  journal= {arXiv preprint arXiv:1911.12840},
  year   = {2019}
}

备注

Conference paper for the 1st International Orbital Debris Conference, December 9-12, 2019, Sugar Land, TX, USA