Применение гравитационной линзы Солнца для наблюдения экзопланет

[MenFrame]

"фокальный цилиндр" радиусом 15000 км

И в чем проблема? Тросовые системы с периодом обращения в год проблематично сделать?

км получается толщина стенки 1 км - это будет порядок малых отклонений КА

Километр в сутки, тож не много....

[voiserg]

И в чем проблема? Тросовые системы с периодом обращения в год проблематично сделать?

А Вы считаете - не проблема ?
ТОгда прошу предоставить Ваши расчеты нужной тросовой системы:
- Усилие, которое должно быть в тросе при вращении двух (?) КА (какой массой ?), связанных тросом длиной 15000+15000=30000 км с периодом 1 год.
- вес такого троса.

Я на это посмотрю, а потом добавлю:

Но все это поможет, если орбита экзопланеты круговая - что большая редкость.
А как быть в случае эллиптической орбиты экзопланеты (скорее всего такая и будет) ?

Кстати, даже при круговой орибите планеты (если она видна с наклоном) могут возникнуть проблемы из-за запаздывания распространения света до точки наблюдения.
http://www.sciteclibrary.ru/cgi-bin/yabb2/YaBB.pl?num=1606849285
вот анимация оттуда для наклона орбиты 6* к линии зрения и скорости v/c=0.5 (это конечно большое преувеличение, но помогает осознать суть проблемы)


Красный шарик - реальное равномерное движение по круговой траектории
зеленый шарик - то же движение, видимое удаленным наблюдателем как ускоренное (из-за запаздывания)

[MenFrame]

ТОгда прошу предоставить Ваши расчеты нужной тросовой системы:
- Усилие, которое должно быть в тросе при вращении двух (?) КА (какой массой ?), связанных тросом длиной 15000+15000=30000 км с периодом 1 год.

При таких параметрах.... Скорость на конце троса 3м/с...центростремительное ускорение тогда 0,00000003g, Тогда зонд весом в тонну будет создавать усилие 3 миллиграмма. Дальше сами пощитаете?

Кстати, даже при круговой орибите планеты (если она видна с наклоном) могут возникнуть проблемы из-за запаздывания распространения света до точки наблюдения.

Точка наблюдения у нас одна...Интерферометр, линза симметричная, объект тоже один...все лежит на фокальной линии. Откуда должна случиться задержка, не ясно.

[voiserg]

Скорость на конце троса 3м/с...центростремительное ускорение тогда 0,00000003g, Тогда зонд весом в тонну будет создавать усилие 3 миллиграмма.

Скорость правильная, v=3м/с.
ускорение a=v^2/R=9/15*10^6=0.6*10^-6 м/с2=6*10^-8g (у Вас 3*10^-8g)
1000 кг КА даст силу 0.0006 Н=0.00006кГс=0.06Грамм=60мГрамм.

Дальше сами пощитаете?

Нет, посчитайте Вы, учитывая распределенный вес троса длиной 30000 км.
И не забудьте, что это раздвоение на тросе как-то подходит для круговой траектории планеты - а что делать при эллиптической траектории ?

Цитата: voiserg от Сегодня в 22:08:18

 

  Кстати, даже при круговой орибите планеты (если она видна с наклоном) могут возникнуть проблемы из-за запаздывания распространения света до точки наблюдения.

Точка наблюдения у нас одна...Интерферометр, линза симметричная, объект тоже один...все лежит на фокальной линии. Откуда должна случиться задержка, не ясно.

Нет, объект НЕ ЛЕЖИТ на фокальной линии, а ДВИЖЕТСЯ по орбите вокруг звезды (соответственно движется и его фокальная линия).
Я показал эффект как раз из-за движения объекта (изменение запаздывающего расстояния).
Но это пока "замнем для ясности".
При орбитальных скоростях планеты порядка 10-50 км/с может быть еще не все так страшно для соответствующего движения КА (но на обработке информации с "матрицы" это уже наверняка скажется).

[MenFrame]

Нет, объект НЕ ЛЕЖИТ на фокальной линии, а ДВИЖЕТСЯ по орбите вокруг звезды

Так фокальная линия тоже движется благодаря компенсирующему вращению аппарата. Потому все объекты находятся на фокальной линии. Откуда вы взяли задержку не понятно...
 

Вы

Вообще вы утверждали что это ясная проблема. Вы и должны считать.
Сталь имеет усилие на разрыв  200 кгс/мм2. Соответственно для  удержания 60мграм, веса нужен трос сечением микрометр квадратный.
Стальной трос с таким сечением и длинной 30 000км, будет весить 234 кг.

[voiserg]

Вообще вы утверждали что это ясная проблема. Вы и должны считать.

Я такого НЕ писал.
Я писал, что есть проблема и спросил как ее решать.

Сталь имеет усилие на разрыв  200 кгс/мм2. Соответственно для  удержания 60мграм, веса нужен трос сечением микрометр квадратный.
Стальной трос с таким сечением и длинной 30 000км, будет весить 234 кг.

Микрометр квадратный - это 1.2 мкм в диаметре (две длины волны желтого света).
Если Вы считаете реальным изготовление такой нити длиной 30000 км - пусть это будет Ваше светлое будущее.
Но ВЫ не ответили, что делать в наиболее реальном случае, когда планета движется по эллиптической орбите ?

Так фокальная линия тоже движется благодаря компенсирующему вращению аппарата.

Нет, фокальная линия соответствующая планете движется из-за орбитального движения планеты.
А отслеживать это движение (два КА на тросе или еще как-то) или не отслеживать (не заморачиваясь со спиральным движением КА, как написал я в посте 217 и собираются делать авторы) - это уже будем посмотреть.

[MenFrame]

Если Вы считаете реальным изготовление такой нити длиной 30000 км - пусть это будет Ваше светлое будущее.

Весь проект это наше светлое будущее. Но пока физических ограничений не видно.

когда планета движется по эллиптической орбите ?

Видимо придется играть грузами(в том числе самим апаратом) и их расположением на тросе для повторения эллипса.

Нет, фокальная линия соответствующая планете движется из-за орбитального движения планеты.
А отслеживать это движение (два КА на тросе или еще как-то) или не отслеживать (не заморачиваясь со спиральным движением КА, как написал я в посте 217 и собираются делать авторы) - это уже будем посмотреть.

Все еще не понятно откуда у вас задержка....

[voiserg]

Весь проект это наше светлое будущее.

Мне не нравится, что меня навязчиво убеждают, что наше светлое будущее связано именно с поиском и переселением на другие планеты, не наведя до этого порядок на своей собственной.
Если улетим с Торманса - на такой же Торманс и прилетим.

Но пока физических ограничений не видно.

ДА, не видно, если закрывать глаза на вот это:

Цитата: voiserg от Сегодня в 01:27:26

    когда планета движется по эллиптической орбите ?

Видимо придется играть грузами(в том числе самим апаратом) и их расположением на тросе для повторения эллипса.

Писать легко, бумага все стерпит - сделать тяжелее.
Особенно интересны случаи, когда для обеспечения эллиптической траектории нужно не притягивать КА один к другому, а наоборот, отталкивать - гибкий трос в этих случаях не работает.

И еще напомню вопрос:
- Где взять энергию для таких маневров за 600 а.е. от Солнца - хоть для механических перетягиваний каната, хоть для собственного движителя КА без связи с другими ?

[voiserg]

Все еще не понятно откуда у вас задержка....

Я уже два раза пояснил

из-за запаздывания распространения света до точки наблюдения.

Я показал эффект как раз из-за движения объекта (изменение запаздывающего расстояния).

Разве по-Вашему свет распространяется мгновенно, независимо от расстояния ?
Или планета, двигаясь по орбите под наклоном к лучу зрения, не изменяет при этом расстояния до наблюдателя ?
А не понятно Вам потому, что  Вы такой задачи не решали, и с моим решением не знакомились - поэтому и пояснять Вам далее нет смысла.
Но вот авторам проекта нужно над этим поработать - хотя бы в целях уточнения алгоритма обработки информации.

[sharp]

Или планета, двигаясь по орбите под наклоном к лучу зрения, не изменяет при этом расстояния до наблюдателя ?

При таких увеличениях придется ведь ещё и учитывать взаимное движение звёзд относительно друг друга?

[MenFrame]

Разве по-Вашему свет распространяется мгновенно, независимо от расстояния ?

Сигнал к наблюдателю всегда с задержкой приходит. Почему это должно создавать какие то проблемы не понятно.

- Где взять энергию для таких маневров за 600 а.е. от Солнца - хоть для механических перетягиваний каната, хоть для собственного движителя КА без связи с другими ?

В принципе изменять скорость аппарата на 3м/с за пол года можно и с помощью ионного двигателя(хотя можно и разогретый пар в качестве тяги использовать.) работающего от изотопного генератора.
 То есть в принципе и трос то по идее не нужен так как энергетика этих маневров просто смехотворна.

[AlexAV]

- Где взять энергию для таких маневров за 600 а.е. от Солнца - хоть для механических перетягиваний каната, хоть для собственного движителя КА без связи с другими ?

Ну это вообще не вопрос. Понятно, что аппарат предназначенный для работы на таком расстоянии от Солнца в качестве источника энергии должен использовать либо изотопный генератор, либо ядерный реактор.

[voiserg]

Сигнал к наблюдателю всегда с задержкой приходит. Почему это должно создавать какие то проблемы не понятно.

У Вас же возникают проблемы с пониманием моего решения - вот и объясните СЕБЕ, почему.

То есть в принципе и трос то по идее не нужен так как энергетика этих маневров просто смехотворна.

А Вы посчитайте подробно - тогда может быть посмеемся вместе.

[MenFrame]

У Вас же возникают проблемы с пониманием моего решения

У меня проблем нет. Это у вы проблему объявили и не можете объяснить в чем ее суть.

А Вы посчитайте подробно - тогда может быть посмеемся вместе.

Уже достаточно подсчитал для того что бы не кормить больше такого троля как вы.... Для меня очевидно что проблема высосана из пальца.

[voiserg]

У меня проблем нет. Это у вы проблему объявили и не можете объяснить в чем ее суть.

Именно это Ваше замечание и показывает, что у Вас проблема с пониманием сути проблемы учета запаздывания.

[voiserg]

При таких увеличениях придется ведь ещё и учитывать взаимное движение звёзд относительно друг друга?

Да, угловая величина смещения "фокальной линии" звезды равна угловой величине ее собственного движения.
Ну да ладно, раз вам тут ядреные реакторы запускать на 600 а.е. - плевое дело, то желаю всем успехов.

[MenFrame]

Именно это Ваше замечание и показывает, что у Вас проблема с пониманием сути проблемы учета запаздывания.

Вы эту суть не как не обрисовали. И играете в словоблуда вместо того что бы, разъяснить проблему если вообще она есть. Пока ваша позиция напоминает позицию словоблуда который ляпнул глупость, и боится в этом признаться.

[MenFrame]

Понятно, что аппарат предназначенный для работы на таком расстоянии от Солнца

А если использовать фокусированное излучение звезды на панельках?

[voiserg]

Вы эту суть не как не обрисовали.

Враки.
Я эту суть рассчитал описал в теме по ссылке и показал в анимации, которую перетащил сюда и сопроводил главным пояснением - читайте, изучайте.
Заниматься уговариванием несговорчивых я не собираюсь.
Еще раз - удачи.

[AlexAV]

А если использовать фокусированное излучение звезды на панельках?

Зеркало не адекватно большое потребуется. Можно попробовать сделать оценки что тут в этом случае нужно будет. Пусть требуемая мощность 1000 Вт (для аппарата, которому нужно организовывать довольно широкополосный канал связи с Землёй с такого расстояния, прямо скажем, это не очень много). На расстоянии 550 а.е. поток солнечного излучения составляет 4.5 мВт/м2. Примем КПД солнечных элементов в фокусе зеркала как 30% (это соответствует современным трёхкаскадным арсенид - галлиевым элементам). Соответственно, чтобы получить 1 кВт полезной электрической мощности на расстоянии 550 а.е. нужен будет концентратор площадью около 0.74 км2. Т.е. для весьма скромного по своей энергетике аппарата потребуется делать зеркало площадью почти в квадратный километр.

Делать такие огромные собирающие зеркала в космосе сейчас и близко не умеют. Да даже если бы это было возможно, очевидно, что городить ради таких скромных характеристик столь монструозную конструкцию - какой-то абсурд с инженерной точки зрения. РИТЭГ или реактор тут будут и проще, и легче по массе, и дешевле, и тем более надежнее. Для таких расстояний от Солнца реалистичных альтернатив ядерным источникам энергии по сути нет.