Hacer las colisiones con interestelares de polvo y otras partículas pequeñas de proporcionar una amenaza importante cuando se viaja en una nave espacial?
Tenemos un montón de datos sobre el este de la nave espacial Tierra. En esta Carta a la Naturaleza, la figura siguiente aparece:
Que se muestra es el número esperado de eventos anuales que exceden una determinada kilotones de TNT poder explosivo. Observe que el rango de energía muestra abarca 14 órdenes de magnitud.
Ahora, los viajes interestelares en una nave espacial será diferente de vueltas alrededor del sol en un enorme trozo de roca. Obviamente, su nave espacial será mucho más pequeño. Esto puede ser compensado por la disminución de la frecuencia de visitas con la relación de la nave espacial:área de la superficie de la tierra. En segundo lugar, la Tierra se mueve dentro del sistema solar, donde la frecuencia de visitas con los objetos es, sin duda, mayor que en el espacio interestelar. Sin embargo, no importa los detalles exactos de su nave espacial, su viaje se inicia con un número de años de viaje por el sistema solar. De un golpe-frecuencia de la evaluación del riesgo de la perspectiva es conveniente centrarse en esta parte de su viaje. En tercer lugar, la Tierra por la gravedad atrae los objetos, su nave espacial mucho menos. Este efecto no es significativo, ya que el promedio de la velocidad a la que los objetos pequeños a chocar con la Tierra es de 20.3 km/s, muy por encima de la Tierra la velocidad de escape de 11,2 km/s, que describe el cambio de velocidad debido a la gravedad de la Tierra.
Por último, debo señalar que la velocidad podemos lograr con nuestro actual espacio de vuelo de la tecnología es impulsado por los efectos gravitacionales (por ejemplo, gravitacional hondas) y, por tanto, del mismo orden de magnitud que la velocidad a la que la Tierra viaja por el sistema solar.
La conclusión de todo esto es que si tu nave es aproximadamente esférica con un diámetro de decir 4 m (3.000.000 de veces más pequeño que la tierra, y por lo tanto en términos de superficie de $10^{13}$ veces más pequeño que la Tierra), se observa a un número de objetos de golpear a su nave espacial anualmente con una energía de impacto superior a un determinado kilotones figura, que es de 13 órdenes de magnitud más pequeño que se muestra en la figura.
Por desgracia, la figura no muestra los datos inferiores a $10^{-5}$ kilotones de TNT (10 kg de TNT, correspondiente a un 5 cm (2 pulgadas) tamaño de las partículas con densidad de $3 \ g/cm^3$ golpear a su nave espacial a una velocidad de 20 km/s). Un 10 kg de TNT explosión sería sin duda destruir su nave espacial. Sin embargo, la frecuencia de ocurrencia es $10^5$ por año, reducido por 13 órdenes de magnitud, o $10^{-8}$ eventos de más de 10 kg de TNT por año.
Que es un golpe de frecuencia se puede vivir con.
Podemos extrapolar a menos enérgico eventos, utilizando la escala observada la ley (la pendiente de -0.9 se muestra en la figura). Usted necesita a la extrapolación a un billón de tiempo más pequeños eventos (eventos de más de un insignificante 0,01 mg TNT poder explosivo) para llegar a una anual de la frecuencia de visitas.
Mi conclusión es que el espacio, e incluso nuestro sistema solar, está bastante vacío. A la velocidad a la que viajamos, las colisiones con el polvo cósmico, no representan ninguna amenaza importante para el vuelo espacial.