脉冲激光与空间碎片的相互作用:目标形状效应

摘要:利用地面高强度脉冲激光辐照将太空碎片降轨是解决太空碎片问题的一种方法。激光照射会使目标表面薄层材料被剥离,从而导致角动量的耗尽和大气再入加速。然而,剥离引起的反冲大小和方向与目标形状有关,这一特点在激光抑制概念中得到很少关注。为了开发预测能力,我们对多种形状的目标进行了剥离后的动态响应的研究。我们推导并展示了一种简单的分析技术,用于计算剥离驱动的线性动量传递,重点关注反冲不完全与入射光束平行的情况。为了进行对比和对照,我们研究了低强度区域的一个动量传递案例,其中光子压力是主导的动量传递机制,结果显示形状和方向效应以类似但不相同的方式影响目标响应。我们还解决了目标自旋问题,并通过一些简单的示例展示剥离如何改变目标的自旋状态,这往往对反冲动力学产生重要影响。

作者:D. A. Liedahl, A. Rubenchik, S. B. Libby, S. Nikolaev, and C. R. Phipps

论文ID:1305.3659

分类:Space Physics

分类简称:physics.space-ph

提交时间:2015-06-15

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