Unul dintre lucrurile la care m-am gandit de ceva vreme este structura inregistrarii arheologice a orbitei Pamantului – toate navele spatiale lansate in ultimii 60 de ani si produsele lor de descompunere, fragmentele si moleculele fabricate de Pamant. materiale. Ceva ce ma intreaba ocazional oamenii este cum poti face arheologie atunci cand nu exista stratigrafie. In arheologia terestra, totul cade in cele din urma si devine ingropat pe masura ce vanturile, apa si activitatile umane erodeaza locuri mai inalte si muta sedimentele in locuri inferioare. In general, cu cat sapati mai adanc, cu atat sunt mai vechi ramasitele pe care le gasiti.

Nu functioneaza asa pe orbita Pamantului. Cu siguranta, totul este in cadere – dar o mare parte din chestii nu ajung niciodata la pamant. Este totul acolo, noul amestecat cu vechiul, functionarea cu defunctul, trairea cu mortii. Nu este o oglinda a stratigrafiei pe Pamant. Ceea ce este mai mic este ca nu spune nimic despre cat de recent este.

Cu o singura exceptie – totul pe orbita geostationara este mai tanar decat 1963, cand Syncom 3 a devenit primul satelit care a atins cu succes aceasta orbita critica, a carei importanta pentru telecomunicatii era prevazuta inca de la inceputul secolului XX. Cu toate acestea, la doar sapte ani dupa primul satelit – nu foarte mult. Si au ramas doar pe orbita aproximativ 40 de sateliti care dateaza din aceasta perioada.

Medii multigravitate

Este mai util sa nu te gandesti la Pamant ca la standard, ci la un caz special intr-un sistem solar care cuprinde multe niveluri diferite de gravitatie si multe moduri diferite de experimentare a acestuia. De exemplu, atunci cand vorbim de microgravitate pe orbita Pamantului, nu este adevarat ca nu exista gravitatie. Pamantul este inca acolo, tragand totul spre el, ca de obicei. Acceleratia caderii spre ea creeaza senzatia de microgravitate. Puteti experimenta acelasi lucru intr-o plimbare in vagoane la o parte de distractie sau „Cometa Vomit” cu gravitatie zero. Nici nu trebuie sa parasiti Pamantul pentru a avea experiente gravitationale diferite!

Natura inregistrarii arheologice variaza in functie de gravitatia in care va aflati. In greutatea deplina a Pamantului, un atractiv puternic, lucrurile cad. Pe orbita Pamantului, lucrurile plutesc, dar pot fi trase inapoi pe Pamant prin glisare atmosferica. Pe Luna, lucrurile cad, dar mai incet si este nevoie de mai putina energie pentru a le arunca in sus pe orbita. La cele cinci puncte Lagrange din sistemul Pamant-Luna-Soare, lucrurile sarita in jur.

Array

(Intr-adevar, de curand, s-a aratat ca sunt capcane masive de praf).

Puncte Lagrange in sistemul Pamant-Luna-Soare. Credit imagine: NASA

Prefer sa concep conceptualitatea in care artefactele raspund la mediile cu gravitatie variabila ca sistem dinamic. Acesta este un mod vizual, matematic, de a reprezenta modul in care obiectele se misca in timp, atunci cand sunt stabilite anumite conditii de granita. Obiectele sunt destinatarii energiei prin diferite surse, iar gravitatia determina cata energie trebuie sa se miste. Sistemul dinamic este o harta a locurilor unde obiectele sfarsesc pe masura ce pierd energie – procesul de entropie. In mod eficient, o astfel de harta este, de asemenea, un plan arheologic al unui sit sau al suprafetei unei unitati de excavare. (Acum ma intreb daca ar trebui sa consideram planurile noastre ca momente inghetate intr-un sistem dinamic, doar unul care in general se misca mult mai lent decat orbita. Deci diferenta critica dintre cele doua regimuri nu este viteza, ci timpul).

Aceste locuri sunt puncte de echilibru stabil sau instabil. Cand un obiect cade la pamant, acesta se afla intr-un loc stabil de echilibru cu energie scazuta. Pentru a cobori de pe sol, trebuie adaugata energie. Energia ar putea provine de la cineva care o loveste sau de un curent de apa care o misca. Punctele Lagrange includ atat echilibre stabile (L4 si L5), cat si instabile (L1, L2 si L3). Echilibrul instabil este ca si cum ai echilibra un ou pe capatul sau evident: il poti face, dar va cadea destul de repede. (De asemenea, ajuta daca oul este fiert tare). Folosind acest cadru, orbita Pamantului si a Pamantului nu sunt locuri complet diferite, cu reguli diferite, ci locuri in cadrul aceluiasi sistem, cu cantitati diferite de energie.

De asemenea, ajuta la vizualizarea bine ca o gravitatie einsteiniana. Partea inferioara a puturilor reprezinta puncte de energie redusa si echilibru stabil.

O felie 2-D a unui camp de vector de forta gravitationala (stanga) este interschimbabila cu un put de gravitatie 3-D (dreapta), cu axa z care arata energia (potential). Imagine amabilitate pentru Invent2HelpAll

Cum se risipeste gunoiul sau o taponomie a orbitei

De fapt, stratigrafia gunoiului spatial include o componenta terestra. Cel mai mic punct de energie din sistemul dinamic orbital este suprafata Pamantului: o orbita de apogeu zero si perie. Atmosfera este o bariera sau o granita intre diferite regimuri de gravitatie, deoarece obiectele spatiale pot sari de pe suprafata superioara, iar cele care sunt trase in ea tind sa se incinere.

Cu toate acestea, unele piese ale navei spatiale sunt fabricate din materiale precum otelul inoxidabil si aliajele de titan, care au temperaturi ridicate de topire. Alte parti pot avea izolatie carbon-carbon, care ofera o anumita protectie impotriva temperaturilor extreme. Uneori, aceste componente urla cu viteza mare in atmosfera, cu carnea lor arzand si cad cu un fum aflat la suprafata. Asa-numitele „bile spatiale”, recipiente sub presiune din titan, sunt una dintre cele mai comune parti ale navei spatiale pentru a supravietui reintrarii. Aceste sfere sunt cei mai buni calatori gravitationali; ajung sa se intoarca.

Desigur, putin din nava spatiala este probabil sa ramana pe orbita dupa ce corpul principal a reintrat – poate unele molecule sau biti rupti. Atunci cand gasim bilele spatiale sau alte spatii spatiale de pe Pamant, cel mai probabil este ca tot ceea ce ramane din nava spatiala. Au cazut la punctul de energie cea mai scazuta. Aceasta include cimitirul navelor spatiale din fundul oceanului. Orbita Pamantului este rezervata de cimitir, daca iei in calcul orbita cimitirului la cateva sute de kilometri deasupra inelului geostationar. Acesta este locul in care satelitii GEO vechi se duc sa se odihneasca in drumul lor nemultumit, deoarece ei pot totusi sa se abata si sa treaca pe orbitele satelitilor vii.

In general, structura gunoiului spatial nu este straturi verticale asa cum suntem obisnuiti in arheologie. In schimb, fragmentele de descompunere ale navelor spatiale au o geometrie eliptica sau a norului. Cand o nava spatiala este intreaga, toate componentele sale sunt pe traiectoria orbitala. Acum imaginati-va un panou solar care se detaseaza de corpul principal. Initial, viteza si orbita sa vor fi la fel cu corpul principal. Dar, pe masura ce trece timpul, orbitele vor diverge. Daca panoul este urmarit de unul dintre telescoapele bazate pe Pamant, atunci vom avea toate datele despre orbita sa in trecut si vom putea sa-l urmarim inapoi la nava spatiala initiala – atat timp cat il urmarim.

Daca o nava spatiala explodeaza, resturile formeaza initial un nor in jurul sau. Norul calatoreste impreuna un timp si apoi piesele individuale, toate cu propria greutate, dimensiune, forma si viteze, incep sa se disperseze. Daca te uiti la piesele orbitale ale Fengyun 1C, satelitul chinez care a fost tinta unei rachete de testare in 2007, resturile se indeparteaza rapid si incep sa se raspandeasca asa cum vezi aici:

Evolutia resturilor de Fengyun 1C. Imagine de Karl Tate @ space.com

Pozitia pe orbita este descrisa folosind un set de sase ecuatii concepute de Johannes Kepler. Totusi, de obicei, ceea ce utilizeaza oamenii sunt elementele pe doua linii – cam ca Eastings si Northings. Pozitia este simplificata in doua siruri de numere. Dar, din cauza imprevizibilitatii neliniare a orbitelor, fiabilitatea TLE-urilor scade destul de repede. Dupa 30 de zile nu puteti fi sigur ca TLE va prezice cu exactitate unde se afla ceva. Ceea ce inseamna asta in practica este ca obiectele trebuie sa fie continuu urmarite sau urmarite pentru a sti unde se afla. Aceasta se numeste observatie persistenta si nu este in general ceva de care arheologii isi fac griji pe Pamant. Cu toate acestea, artefacte la suprafata se misca, desi foarte lent. Puteti inregistra o concentratie de artefacte din piatra la suprafata, dar daca revizuiti acelasi site un an mai tarziu, jumatate dintre ei ar putea lipsi. Unii si-au muncit in subteran; unele sunt acoperite de vegetatie; altii s-au deplasat sub influenta vantului, a apei, a miscarii animalelor sau a utilizarii terenurilor si a activitatilor industriale. Dupa zece ani in viitor, este posibil sa nu fie nimic de vazut. Asadar, poate ar trebui sa aplic principiul observarii persistente arheologiei terestre pana la urma …

Obiectele din spatiu se misca, desigur, la viteze incredibil de mari – o medie de 7-8 km pe secunda. Nu obiectele din depozitele arheologice nu se misca; solurile pot actiona ca lichide pe o perioada lunga de timp, cu o convectie determinata de gravitatie, care face ca treptat, artefactele sa creasca mai mult in profil. Uneori, obiectele se ridica la suprafata ca un peste si se blocheaza acolo. Altele, cum ar fi uneltele de piatra cu marginile inguste si ascutite, aluneca inapoi pentru re-circulatie. Acest lucru este foarte interesat de arheologi, deoarece spune ceva despre integritatea sitului si relatia dintre obiecte. Ne uitam la aceasta relatie pentru a incerca sa rezolvam corelatiile comportamentale umane, de aceea trebuie sa intelegem cum relatiile se descompun in timp din cauza unor factori naturali sau culturali, cum ar fi miscarea apei sau activitatea inselatorului.

Relatia conteaza

Atat in ​​interiorul Pamantului, cat si pe orbita, modul in care relatiile dintre obiecte dintr-un spatiu evolueaza in timp este esential pentru a elabora componenta comportamentala umana. Analizand cum evolueaza mediul de deseuri spatiale, se pare ca, dupa o anumita perioada de timp, ar fi imposibil sa reconstruiti calea orbitala si sa descoperiti din ce nava spatiala a provenit o bucata de gunoi, daca nu aveti deja inregistrari de urmarire. Sa ne imaginam scenariul unui viitor arheolog uman dupa ce inregistrarile s-au stins (nu putem presupune ca vor supravietui in forma lor actuala) sau chiar un arheolog extraterestru care se uita la resturile spatiale pentru a se ocupa de cultura Pamantului. Ei vor utiliza initial materiale si stil pentru a identifica obiectele spatiale apartin aceluiasi cadru de timp sau aceleiasi culturi. Ei’

In mod efectiv, arheologii orbitali ai viitorului vor „recapitula” o perioada a arheologiei terestre inainte de a exista o datare absoluta, cand similitudinile in stil erau folosite pentru a crea relatii cronologice si sociale. Aceasta perioada de investigare este cunoscuta sub numele de istorie a culturii si a functionat la o serie de premise. Prima a fost definitia culturii, care, dupa cum a exprimat-o V. Gordon Childe, a fost o suita constanta de tipuri, caracteristici si structuri de artefacte pe care le puteti atribui unui grup etnic. Al doilea a fost presupunerea ca lucrurile se schimba in timp, intrand si iesind din moda. Graficele frecventei aparitiei diferitelor tipuri sau stiluri de artefacte se aseamana cu curbe de lupta, asa cum erau cunoscute. Ceva incepe cu o frecventa scazuta, apoi numerele sale cresc pe masura ce devine popular. Curand urmatorul lucru mare incepe sa-l inlocuiasca si frecventa scade pana cand nimeni nu mai face sau nu mai foloseste obiectul. Acest lucru se intampla cam in industria modei. Folosind schimbarea frecventelor pana la data unui obiect se numeste seriatie.

Deoarece dragul atmosferic trage obiecte de pe Orbita Pamantului Scazut tot timpul, lucrurile care vor supravietui vor fi cele cu cel mai mare numar, de exemplu, corpuri de racheta. Acest lucru face ca acesta sa fie o problema de esantionare. Este posibil ca viitorii arheologi sa nu gaseasca acesti rari sateliti la fel de usor ca cei obisnuiti. Este ca si faimoasa sectiune din Satul Mesoamericanului din Kent G. Flannery , un clasic al miscarii anilor ’60-’70 cunoscuta sub numele de New Archaeology. Un adevarat arheolog mesoamerican rade de esecul altuia de a gasi orasul Teotihuacan folosind o strategie speciala de esantionare. Studentii absolventi sceptici explica ca acesta nu este scopul unei strategii de esantionare – si ca esantionul ar trebui sa produca rezultate in proportie cu ceea ce exista in intreaga populatie de artefacte.

Intr-o alta postare voi avea in vedere daca putem aplica tehnici absolute de intalnire pentru spatiul de gunoi din orbita.

Stratigrafia topologica

Stratigrafia terestra este locala liniara si euclidiana, dar orbitele sunt neliniare si non-euclidiene. La scari mai mari, spatiul este mai bine descris ca obiect topologic numit galerie. Stratigrafia ar putea fi pur si simplu conceptul gresit pentru a descrie structura obiectelor care orbiteaza. Ce fel de cuvant am folosi in schimb? Poate gravigraphy – scris in gravitate? Sau orbitografia, care este „determinarea si pozitionarea orbitelor satelitului printr-o forma de geodezie”?

Vizualizarile gunoiului spatial arata Pamantul inconjurat de puncte albe, ca un nor de albine tacute. Daca ai scoate Pamantul din mijloc, ai avea o forma de gogoasa sau un torus in care sunt concentrati satelitii geo-stationari si, probabil, o serie de tori care se intersecteaza pentru sateliti orbitali de pe Pamant. Acest lucru este in contrast puternic cu stratigrafia terestra, care este conceptualizata intr-o forma de cutie (chiar daca Pamantul este sferic). Obiectele din acest tori constrans gravitational se deplaseaza pe cai eliptice in interiorul formei.

Sa punem din nou Pamantul. Daca am taia o pana verticala prin acest nor sau am inota, si am ingheta obiectele din el, ce am vedea? La marginea exterioara, pe orbita cimitirului, se auzea o lovitura subtire de sateliti defuncti. Toti sunt morti. Sub ea, in gama GEO, exista un inel gros de sateliti vii si morti. „Fosila de tip” a acestui strat este pasarea inaripata.

Apoi, exista o dispersie de sateliti de fond si de gunoi, pana cand ajungem in satelitii de navigatie din raza Mediana. Reteaua GPS americana se orbiteaza la aproximativ 20 000 km.

In LEO, obtinem cea mai mare densitate de corpuri de racheta, precum si de sateliti. Exista o gama de dimensiuni mai diversificata, de la ENVISAT, Statia Spatiala Internationala, la cubesats si nanosats. Exista cea mai slaba distrugere de material organic.

Exista o zona moarta de la LEO pana la inaltimea celei mai inalte cladiri sau structuri de pe Pamant. Pasarile si avioanele zboara la altitudini diferite, dar nu raman acolo sau nu locuiesc acolo. Sunt gaze, nori, praf.

Pe suprafata Pamantului, anticul este amestecat cu modernul. Presupun ca este mai mult ca orbita decat ne-am putea crede, cei vii si mortii se arunca unul langa altul. Materialul organic este dens. Miscarea este lenta. Cu cat mergi mai adanc sub suprafata, lucrurile mai vechi devin. In aceasta sfera subterana, tot omul este mort.

In toate aceste straturi, trecutul si prezentul sunt amestecate in diferite grade. Cu cat este mai aproape de prezent, cu atat cultura umana este mai inalta si mai profunda. Minele si fundatiile de constructie taiate in trecutul adanc mort si il acopera cu materiale moderne. Aceasta este tara de hotar variabila dintre Pleistocen, Holocen si Antropocen, o granita diacrona pe care arheologul Matt Edgeworth si coautorii sai (2015) au discutat-o ​​intr-o lucrare intuitiva (vezi mai jos).

Ce este un loc pe orbita?

Sunt relativ curios cu privire la conceptele de setare sau site in mediul orbital. Aici, un „loc” este intr-adevar un set de ecuatii care defineste modul in care un obiect se misca – nu doar acum, ci in trecut si in viitor. Locul este o predictie, in mod eficient. Locul este miscare, nu staza.

Ar putea o cale orbitala, in sine si in sine, sa aiba o semnificatie de patrimoniu? Ar putea fi „pastrat” si care ar fi relatia dintre o traiectorie semnificativa din punct de vedere cultural si ecuatiile care o definesc? Aceste ecuatii ar putea fi considerate semnificative din punct de vedere cultural sau arheologic?

Poate ca in viitor, vor exista indicatoare de-a lungul orbitelor unor nave spatiale semnificative care nu mai sunt acolo, alertand pe oricine / lucru care se apropie ca se afla pe o orbita a patrimoniului. Poate ca anumite orbite – cum ar fi Vanguard 1 – ar putea fi inregistrate la fel de semnificative, astfel incat nimeni sa nu poata lansa ceva pe aceeasi orbita. O orbita are o semnificatie economica – atunci de ce nu si semnificatia mostenirii?

Cred ca mai am mult de mers in aceasta linie de gandire. Dar oricum este un inceput.

Referinte

Matt Edgeworth, Dan deB Richter, Colin Waters, Peter Haff, Cath Neal si Simon James Price 2015 Inceputuri sincrone ale Antropocenului: suprafata de delimitare inferioara a depozitelor antropice.  The Anthropocene Review 2 (1): 33-58

Flannery, Kent G. (ed) 1976 The Early Mesoamerican Village. Presa academica

ARTICOLE SIMILAREDE LA ACELAȘI AUTOR