Každý astronom sní v koutku duše o dalekohledu s gravitační čočkou. S takovým by bylo možné vidět zázračné věci. Gravitační čočku ale nelze jen tak sehnat. Potřebujete objekt tak drtivě hmotný, že výrazně ohýbá časoprostor. Astronomové obvykle využívají gravitační čočky, které se velmi vzácnou náhodou samovolně poskládají na obloze, nesmírně daleko od nás, a zvětší něco, co se shodou okolností nachází za nimi.
Přesto existuje možnost, jak si pořídit gravitační čočku ve Sluneční soustavě. Dokonce ani nepotřebujete generátor černých děr ani jinou technologii science-fiction. Stačí vzít kosmickou sondu s teleskopem a doletět s ní do místa, kde bude možné pozorovat vesmír přes gravitační čočku vytvořenou nejhmotnějším tělesem Sluneční soustavy – samotným Sluncem.
Má to jen malý háček. Dotyčné místo pro pozorování takovou gravitační čočkou je od nás vzdálené asi 550 AU, čili 550násobek vzdálenosti mezi Zemí a Sluncem. Je to více než 18krát dál, než je oběžná dráha planety Neptun. Mnohem dál, než kam doletěl jakýkoliv lidský produkt, včetně odvážných Voyagerů. Jak bychom se tam mohli dostat?
Nadim Maraqten z německé Universität Stuttgart a jeho kolegové věří, že by nás tam mohl dostat vylepšený iontový pohon a to za méně než 13 let. Jde o pohon, který doposud nemáme k dispozici, ale dovedeme si představit, co by měl zvládat. Podle badatelů by měl mít výkon 1 kW na 1 kg hmotnosti.
Nejlepší iontové pohony dneška svedou tak 10 W na 1 kg. Jaderný elektrický pohon nejvíc kolem 100 W na 1 kg. Na obzoru se již rýsují lepší technologie, ale k požadovanému výkonu 1 kW na 1 kg to ještě potrvá. Podle autorů studie by bylo fajn, kdyby pohon lodi letící do sluneční gravitační čočky měl účinnost 97 procent. Dnešní systémy mají účinnost cca 75 až 80 procent. Možnosti pro vylepšování jsou, ale čím blíž bude pohon 100 procentům, tím víc to půjde ztuha.
Další podmínkou je podle Maraqtena a spol. specifický impuls, tedy vyjádření palivové účinnosti pohonu (poměr tahu k množství spotřebovaného paliva za sekundu), v hodnotě 34 až 76 tisíc sekund. Autoři studie (teoreticky) zkombinovali všechny tři zmíněné charakteristiky do jednoho funkčního pohonu a spočítali, že takový pohon by dostal téměř 18tunový náklad, tedy teleskop, do sluneční gravitační čočky za zmíněných necelých 13 let. Bude to ještě hodně práce, ale jak se zdá, není to nemožné.
Video: The REAL Possibility of Mapping Alien Planets!
Video: How Do Ion Engines Work? The Most Efficient Propulsion System Out There
Literatura
Astronomové chtějí použít Slunce jako ultimátní teleskop
Autor: Stanislav Mihulka (22.03.2017)
Gravitační čočka gama výkřiku odhalila přízračnou černou díru
Autor: Stanislav Mihulka (31.03.2021)
Gravitační teleskop se „sluneční“ čočkou by mohl zobrazit exoplanety
Autor: Stanislav Mihulka (03.05.2022)
Gravitační čočkování prozradilo gravitačního behemota
Autor: Stanislav Mihulka (30.03.2023)
Diskuze:
Snad, kdyby někdo poučený zasáhl.
Jarda Ticháček,2024-10-31 16:57:19
Mám neblahý pocit, že většina diskutujících vnímá gravitační čočku podobně, jako optickou spojku. A snad i to zaostřování by chtěli provádět podobně, jako při zapalování papíru.
Nějak si nejsem jist tím, že tow funguje přesně takto.
Re: Snad, kdyby někdo poučený zasáhl.
D@1imi1 Hrušk@,2024-10-31 19:21:37
Už to vysvětlil Pavel Kaňkovský v příspěvku z 10-29 21:33:42
Nicméně na zbytek diskuse by to nemělo mít vliv. Zaklad je dostat se do ohniskové vzdálenosti a pak už je práce optických a softwarových mágů, aby ze zachyceného světla zrekonstruovali obraz objektu.
Využití?
Martin Chalupa,2024-10-29 20:51:47
Raketa s pohonem, který ji za 13 let dostane do vzdálenosti 3 světelných dnů se už dostává do toho rozhraní, kdy by jeden pokukoval po něčem víc, než jen umístění teleskopu. No dobře, přes 6000 let čekání na průlet kolem nejbližší hvězdy asi není nic pro netrpělivé. Zvlášť když v současném stavu se nejeví pravděpodobné, že by zprávu ještě někdo přijal.
extremně výstředá elyptická dráha
Lukáš Vrabec,2024-10-29 14:49:08
Jen úvaha, naprosto postrádám potřebné know how v oblasti nebeské mechaniky, pokud je to blbost předem děkuji za konstruktivní zpětnou vazbu.
Co ten teleskop vyslat na extrémně dlouhou eliptickou dráhu?
To by vyřešilo problém se zaměřením jen na jeden bod vesmíru, v afeliu by tak snad mohlo nasnímat víc než pár vteřin oblohy, a při každém oběhu by mohlo být afelium v jiném bodě.
Otázky:
Kolik energie by bylo potřeba na navedení sondy na takovou dráhu
Nepomohl by s tím gravitační prak?
Je hmotnost až takový problém? Na prahu éry znovupoužitelných raket a zlevňování dopravy na/za orbit?
Nebyla by takováto dráha absurně dlouhá? I když by se případně upravovala pomocí motorů?
Re: extremně výstředá elyptická dráha
Pavel Kaňkovský,2024-10-29 20:29:40
Zkuste si spočítat, jak dlouhá by byla perioda oběhu s afeliem ve vzdálenosti 550 AU. Jsem si celkem jistý, že to bude přes 1000 let pro libovolnou excentricitu.
Re: extremně výstředá elyptická dráha
Pavel A1,2024-10-29 23:00:52
Pro začátek stačí vzít třetí Keplerův zákon, což za mého mládí bylo učivo druhého stupně základní školy.
(T1/T2)^2 = (a1/a2)^3
Nechť první oběžnice je dalekohled a druhá je Země. Pak máme T2=1 (rok), a1 = 551, a2 = 2, T1 chceme spočítat.
Tedy T1 = (551/2)^(3/2) = 4 573.
Ten dalekohled by se mohl zaměřit na jiný objekt každých asi čtyři a půl tisíce let. Myslím, že by nepřežil ani jeden oběh.
P.S. Na toto všechno stačí učivo základní školy (aspoň za mého mládí stačilo).
To už rovnou warp...
Libor Zak,2024-10-29 07:58:26
A nebylo by tam lepší a rychlejší přiwarpovat? To je sarkasmus, ale se současnými technologiemi je zmíněný výkon jen hypotetická úvaha a přitom vůbec není jisté, jestli se výkon někdy zvýší třeba jen na dvojnásobek, natož na desetinásobek. Takže zatím jsme o realizace daleko ne 13 let, ale stejně nedohledně daleko jako od kvantových počítačů a fúze (ten warp jsem asi přepálil).
Peter Fidler,2024-10-28 12:46:23
A ta vzdialenost 550 AU vyplyva z "ohniskovej vzdialenosti" Slnka? Skoda, ze sa clanok aj tomuto trochu nepovenoval.
Tiez, ak bude ten teleskop obiehat okolo Slnka, nebudeme moct pozorovat to co chceme, ale len to, co bude aktualne v zakryte za Slnkom. Pozorovat sa bude dat len zlomok oblohy (napr. uzky pas pozdlz ekliptiky) a este aj s desivo pomalou zmenou. Obezna doba 13 tisic rokov, ak dobre pocitam. Pocas zivota 1 generacie ludi sa bude zobrazovat vlastne len jedna mala oblast oblohy, posun menej ako 1 stupen.
Re:
D@1imi1 Hrušk@,2024-10-28 13:20:30
Ano, to vyplývá z ohniskové vzdálenosti. A nemyslím, že by teleskop zaparkovali na oběžné dráze v této vzdálenosti. Spíše by si na začátku mise vybrali jeden cílový objekt a při průletu ohniskem by ho teleskop důkladně nasnímkoval. Prakticky by šlo o teleskop na jedno použití, ale poskytl by extrémní zvětšení. Kdyby ten teleskop chtěli zaparkovat na oběžné dráze, bylo by to na úkor doby letu (museli by část paliva šetřit na brzdící manévr).
Re: Re:
Igor Druhý,2024-10-28 13:46:20
Žiadny "brzdiaci manéver" netreba.
V smere od Slnka brzdí gravitácia Slnka, čím viac paliva, tým na vzdialenejšej obežnej dráhe by sonda skončila.
Re: Re: Re:
D@1imi1 Hrušk@,2024-10-28 14:04:11
Nemáte pravdu. Nechce se mi to počítat, ale stačí jednoduchá úvaha. Voyager 2 letí 47 let a dostal se do vzdálenosti "pouze" 136 AU. Přesto letí vyšší než únikovou rychlostí, opustí Sluneční soustavu. Ten teleskop by urazil 550 AU za 13 let, čili by letěl mnohonásobně vyšší rychlostí než Voyager 2. Takže by ho těžko mohla zabrzdit Sluneční gravitace.
Re: Re: Re:
Florian Stanislav,2024-10-28 16:34:41
Podle 3.Keplerova zákona oběžná doba pro vzdálenost 550 AU bude 12 900 let, obvod dráhy bude 6,28*550 UA = 3 454 AU.
Oběžná rychlost bude ( by byla) 3 454/12 900 = 0,17 UA/rok= 0,8 km/s.
550 UA za 13 let je průměrná rychlost 200 km/s, což zdaleka překonáví únikovou rychlost od Slunce 3.kosmická rychlost 16,7 km/s v blízkosti Země. Takže velmi daleko od Slunce bude zpomalení sluneční gravitacé velmi malé.
Závěr: brzdění nedává smysl. Doba letu by byla prakticky dvojnásobná a na zaparkování na oběžné dráze by musela sonda zpomalit skoro na nulu ( na méně než 1% průměrné rychlosti).
Re: Re: Re: Re:
Igor Druhý,2024-10-28 18:20:04
Tak potom to je asi navrhnuté tak, že bude teleskop obiehať po zrýchlenej obežnej dráhe, kde budú motory len meniť smer.
To by malo zároveň výhodu, že by mohol teleskop preskúmať oveľa viac vesmíru, než z "normálnej" obežnej dráhy.
Re: Re: Re: Re: Re:
D@1imi1 Hrušk@,2024-10-28 19:38:03
Stačí pochopit, že jde o teleskop na jedno použití a nevymýšlet absurdity jako "zrychlená oběžná dráha".
Výhodu by to nemělo, protože by se tím zvyšovalo delta-V a exponenciálně by rostlo množství pohonné látky, kterou by sonda na začátku mise musela nést. Teleskop by sice prozkoumal mnohem víc vesmíru, ale většina z toho by byl prázdný prostor a sem tam nějaký náhodný objekt bez zvláštního vědeckého významu.
Místo jedné předimenzované sondy, která bude snímkovat prázdný prostor, můžete udělat sond několik menších a zaměřit se s nimi na opravdu významné objekty.
Dobré je si uvědomit i problém s přenosem dat. Voyager kvůli velké vzdálenosti komunikuje rychlostí 160 bitů za sekundu. Od té doby sice technologie pokročily, ale zase zase tohle má být čtyřikrát tak daleko a signál klesá se druhou mocninou vzdálenosti. I pár detailních snímků cílového objektu by se přenášelo dlouho po jejich pořízení. Nějaký kontinuální přenos ve vysokém rozlišení nepřichází moc v úvahu.
Re: Re: Re: Re: Re: Re:
Igor Druhý,2024-10-28 19:58:23
Ako absurdita mi pride "teleskop na jedno použitie", než mierne viac paliva na to, aby mohol dlho fungovať na rovnakej vzdialenosti od Slnka.
Čo znamená "exponencialny rast pohonnej látky" - čo presne číselne?
Keď by sme aj uvažovali ho "zaparkovať" na "normálnej" obežnej dobe s normálnou rýchlosťou, tak nemusí brzdiť, ako tu niektorí písali, ešte "vopred", ale až keď ju dosiahne, že bude potom len zmenšovať svoju obežnú rýchlosť.
Re: Re: Re: Re: Re: Re: Re:
Igor Druhý,2024-10-28 20:03:12
Ešte na doplnenie:
Na menenie smeru, spočívajúce v malom dodatočnom dostredivom zrýchlení, stačí výrazne menej paliva než na zrýchľovanie alebo spomaľovanie sondy.
Re: Re: Re: Re: Re: Re: Re: Re:
Florian Stanislav,2024-10-28 21:40:14
Souhlasím s panem Hruškou.
Rychlost je vektor. Jestliže letí sonda od Slunce a má obíhat, musí zpomalit v radiálním směru. Ve směru oběhu jsem spočítal rychlost 0,8 km/s, což bez radikálního brždění z 200 km/s nedosáhnete. Tato rychlost tečná by vystřelila sondu zcela mimo vzdálenost 550 UA.
Re: Re: Re: Re: Re: Re: Re: Re: Re:
Igor Druhý,2024-10-28 22:08:06
Rýchlosť je vektor a zrýchlenie je tiež vektor.
A aby sonda obiehala Slnko vyššou rýchlosťou než "prirodzene", tak jej stačí motorom pridať dodatočné malé zrýchlenie v smere k Slnku.
A ak by sme ju chceli spomaliť na "prirodzenú" obežnú rýchlosť, tak netreba spomaľovať v polovici cesty, ako ste tvrdili, že by to vraj trvalo dvojnásobne.
Dalo by sa po dosiahnutí potrebnej vzdialenosti v správnom smere kombinovať menenie smeru so spomaľovaním.
Re: Re: Re: Re: Re: Re: Re: Re: Re: Re:
Florian Stanislav,2024-10-29 17:56:16
Igir Druhý :"Igor Druhý,2024-10-28 22:08:06
"Rýchlosť je vektor a zrýchlenie je tiež vektor.
A aby sonda obiehala Slnko vyššou rýchlosťou než "prirodzene", tak jej stačí motorom pridať dodatočné malé zrýchlenie v smere k Slnku.
A ak by sme ju chceli spomaliť na "prirodzenú" obežnú rýchlosť, tak netreba spomaľovať v polovici cesty, ako ste tvrdili, že by to vraj trvalo dvojnásobne.
Dalo by sa po dosiahnutí potrebnej vzdialenosti v správnom smere kombinovať menenie smeru so spomaľovaním."
Komentář: Nic z toho není pravda. Rychlost je vektor (s tím souhlasíte). Vektor rychlosti, co chcete mít tak nějak šikmo se rozloží na vektor ve směru radiálním ( ten když nebude nulový, tak se bude sonda neustále vzdalovat a letí radiálně asi 200 km/s) a vektor tečný, ten ve vzdálenosti 550 UA bude asi 0,8 km/s.
Vaše malé zrychlení ke Slunci znamená mít sílu, která sníží rychlost vůči Slunci. Určitě respektujete zákon zachování energie. Energii, kterou jste dal do urychlení sondy musíte dát i na její zpomalení. Takže půlka rozjezd, půlka brzdění. Gravitace Slunce má na sondu malý vliv. Voyager 1 A 2 letí rychlostí 54 000 km/h a 61 000 km/h.
Re: Re: Re: Re: Re: Re: Re: Re: Re: Re: Re:
Igor Druhý,2024-10-31 11:06:45
Mali by ste si zopakovať definície rýchlosti a zrýchlenia.
Zrýchlenie je tiež vektor a ten treba meniť, aby sa, za nejaký čas, zmenila rýchlosť sondy.
Okamžitá rýchlosť sa okamžite zmeniť nedá, ani absolútna hodnota ani smer, váš popis "rozloženia rýchlostí" je nezmyselný.
Keďže je aj zrýchlenie vektor, tak nie je pravda, že by sa na dosiahnutie stabilnej obežnej doby muselo polovicu času pred dosiahnutím 550 AU brzdiť.
Brzdiť by stačilo až po dosiahnutí 550 AU menením zrýchlenia a to proti smeru pohybu a v smere k Slnku.
Alebo len v smere k Slnku, s tým, že síce sonda časom odletí, no dovtedy bude obiehať Slnko vo vzdialenosti 550 AU vyššou obežnou rýchlosťou.
Vaše malé zrychlení ke Slunci znamená mít sílu, která sníží rychlost vůči Slunci.
Nie, to neznamená, v tomto prípade by sa zmenil len smer dráhy sondy, nie rýchlosť voči Slnku.
Re: Re: Re: Re: Re: Re: Re: Re: Re: Re: Re: Re:
Florian Stanislav,2024-11-01 23:52:04
Igor Druhý,2024-10-31 11:06:45
:"Brzdiť by stačilo až po dosiahnutí 550 AU menením zrýchlenia a to proti smeru pohybu a v smere k Slnku."
No jasně, když musím při rychlosti 30 km/h zastavit u závor, začnu brzdit ve vzdálenosti 0 cm u závor. A ještě při tom stačím filosofovat o vektorech jak se při tom vydám ve směru vlaku.
Sonda letí asi 200 km/s. Zrychlení je samozřejmě vektor. Odpovídá síle ( F= m*a), kterou musíte na brzdění vyvinout. Když nebudete brzdit, bude pokračovat. Na brzdění potřebujete prakticky stejně energie, jako na zrychlení od Slunce. Je výhodné vést sebou palivo 13 let a pak náhle brzdit i s hmotou toho paliva?
Re: Re: Re: Re: Re: Re: Re: Re: Re: Re: Re: Re: Re:
Igor Druhý,2024-11-02 15:04:41
Asi by ste si mali pozrieť definíciu zrýchlenia.
Keď smeruje vektor zrýchlenia kolmo k vektoru rýchlosti, tak sa nemení v čase absolútna hodnota rýchlosti ale len jeho smer.
Takže na obiehanie Slnka zvýšenou rýchlosťou netreba žiadne "brzdenie", len ťah v smere k Slnku.
Brzdenie by bolo treba až na "zaparkovanie" sondy na stabilnej obežnej dráhe.
"Náhle brzdenie" je tiež mýlna úvaha, sonda by prešla na oblúkovú dráhu, tak, aby pri 550 AU obiehala po kružnici.
A buď dočasne, než sa minie palivo na kolmé zrýchlenie alebo aj s brzdením na stabilnú obežnú dráhu.
Predpokladám, že palivo v sonde bude lacnejšie než samotná sonda, takže čas užitočného využitia sondy bude dôležitejší, než množstvo paliva, aj keby malo byť na to treba viacnásobne paliva.
Re: Re: Re: Re: Re: Re: Re: Re: Re: Re: Re: Re: Re: Re:
Pavel A1,2024-11-02 20:28:06
Ten dalekohled přiletí od Země, což je ve vzdálenosti 550 AU prakticky shodné se směrem od Slunce. Takže pokud byste jej chtěl držet na oběžné dráze, musíte napřed jeho dráhu ohnout o 90° a na to spotřebujete řádově stejné množství paliva jako na jeho zabrždění (bude to o trochu míň). A pak budete chtít dalekohled s rychlostí stokrát vyšší než je oběžná rychlost v daném místě udržet na oběžné dráze bočním tahem. K tomu budete potřebovat motor s tahem o několik řádů vyšším, než ten motor, co tam ten dalekohled dostal. Navíc samozřejmě trvale zapnutý motor bude působit velké vibrace a jakékoliv pozorování znemožní.
Re: Re: Re: Re: Re: Re: Re: Re: Re: Re: Re: Re: Re: Re: Re:
Igor Druhý,2024-11-03 06:59:05
Máte tie svoje dojmy aj podložené nejakymi čislami?
O "niekoľko rádov" vyšši ťah je nezmysel, naopak bude na to treba ťah menší, než na také zrýchlenie za taký krátky čas na takú vzdialenosť.
Keď je sonda s takým ťahom schopná dosiahnuť takú vzdialenosť, prekonávajúc gravitáciu Zeme aj Slnka, tak musí byť schopná s rovnakým ťahom aj spomaliť a poslať sondu naspäť k Slnku (bez uvažovania množstva paliva)
To "ohnutie o 90°" by nastalo trebárs až za celý posledný rok trasy sondy, takže tiež žiaden "extrémny ťah".
O konkrétnych čislach z diskusie mám pochybnosti, napr. je tu viackrát operované s nesprávnou rýchlosťou sondy a to ide len o jednoduchý vzorec pre rovnomerne zrýchlený pohyb.
Re: Re: Re: Re: Re: Re: Re:
D@1imi1 Hrušk@,2024-10-29 02:32:33
Jako absurdita to přijde Vám, ale podstatné je, že oni s tím tak počítají.
Počítají s celkovou hmotností sondy 50 tun. Užitečný náklad (teleskop) by měl 39,85% hmotnosti (17933 kg) a zbytek (27068 kg) by byla pohonná část (zdroj elektřiny, palivo, konstrukce). Kdybyste to chtěl v ohnisku zabrzdit na nulu, potřeboval byste zhruba dvojnásobek delta v. Pro zjednodušení - vy byste musel do ohniska dopravit celou 50 tunovou sondu i s nespotřebovanou pohonnou látkou a zdrojem elektřiny, aby tam provedla brzdící manévr. Takže v první fázi fázi by se z té 50 tunové sondy stal pouze užitečný náklad a k němu byste potřeboval úměrně velkou pohonnou část - asi 75 tun. Celkem by sonda narostla z 50 na 125 tun.
A kdybyste tu sondu chtěl ještě uvést na "falešnou" oběžnou dráhu ve vzdálenosti 550 AU, potřeboval byste ještě dodatečné delta v, takže další exponenciální nárůst hmotnosti.
https://www.researchgate.net/publication/385172298
Re: Re: Re: Re: Re: Re: Re: Re:
Igor Druhý,2024-10-29 09:53:38
Že "oni s tým tak počítajú" je len vaša vymyslená špekulácia, nič také v článku nie je, že by celý teleskop mali použiť len na pohľad na jeden vzdialený bod do vesmíru a potom by bez úžitku teleskop letel preč bez moznosti návratu.
Článok je len o hypotetickom palive a pohone, ktoré ešte neexistujú, na hypotetické vynášanie sond na veľké vzdialenosti.
V takej veľkej vzdialenosti bude gravitácia Slnka asi 300 tisíc krát menšia než na pozícii Zeme.
Takže Vaše popisy na strašlivý nárast paliva na zakrivenie dráhy sondy, aby neodletela mimo slnečného systému asi nezodpovedajú skutočnosti.
Keď aj časom predsa len odletí, tak by zakrivenie dráhy, než sa minie palivo, umožnilo preskúmať rádovo oveľa viac vesmíru, než len malé okolie jedného bodu.
Re: Re: Re: Re: Re: Re: Re: Re: Re:
Igor Druhý,2024-10-29 11:01:31
Ešte oprava, malá gravitácia Slnka v takej vzdialenosti je samozrejme nevýhoda, no dodatočný bočný ťah/zrychlenie na udržanie sondy vo vzdialenosti 550 AU na aspoň nejaký čas - to by bola len malá časť paliva v pomere k dopraveniu sondy na takú vzdialenosť a takú rýchlosť.
Re: Re: Re: Re: Re: Re: Re: Re: Re: Re:
D@1imi1 Hrušk@,2024-10-29 11:38:02
Tak z té jejich studie jednoduše odcitujte část, ze které podle Vás vyplývá, že počítají i s delta-v na změnu trajektorie v ohniskové vzdálenosti. Jinak se nemáme o čem bavit. Odkaz jsem Vám přiložil. Případně se také podívejte na první video pod článkem, které se soustředí speciálně na ten teleskop (nikoliv na pohon). V něm se explicitně uvažuje o teleskopu na jedno použití.
Re: Re: Re: Re: Re: Re: Re:
F M,2024-11-01 01:01:36
Doplním jednu věc, on se ten teleskop s jakýmkoli manévrováním i s ohledem na tu váhu paliva k pozorování ničeho jiného než jedné zajímavé věci za svou životnost téměř jistě nedostane. Takže jak jsem zde někde četl, může se tam vyslat jedna sonda která snad uvidí to co chceme (což nebude vůbec jisté) a potom bude "čumět do blba" s tim, že snad něco zahlédne, nebo jich vyšleme víc.
Přemýšlím jak musí být ta dráha vlastně přesná, aby se trefila třeba ta exoplaneta, mohlo by dokonce být vyžadováno, aby tam nebyla velká složka té rychlosti mimo osu a naopak se brzdilo kvůli času slušného zaostření. To brzdění by mělo vliv jen na ten čas a kvalitu, posun do stran by to mohl znemožnit úplně. Sneslo by to nějaký podrobnější článek.
Re: Re:
Peter Fidler,2024-10-28 14:50:30
Zaujimave. Ako sa taka ohn. vzdialenost pocita? Potom vlastne vsetky zname sosovkovane objekty su nutne rozostrene, je tak? (Predpokladam, ze take stastie sme nemali, ze by sme sa nachadzali v presnej vzdialenosti od sosovky).
Re: Re: Re:
D@1imi1 Hrušk@,2024-10-28 20:14:58
Jakými rovnicemi spočítat ohnisko gravitační čočky bohužel nepovím :-)
Nějaké objekty, které se nachází ve správné ohniskové vzdálenosti, jsou známé, ale to čočkování vytváří různé deformace. Viz nejvzdálenější pozorovaná hvězda:
https://en.wikipedia.org/wiki/WHL0137-LS
Jinak ten teleskop by nesl i další inženýrské výzvy:
1. Museli by odstínit sluneční kotouč a vypořádat se světlem ze sluneční korony (asi softwarově odfiltrovat).
2. Gravitační čočka je kulová, ale čočky používané v optice nikoliv. Asi by to vedlo k velké deformaci obrazu. Což by se opět muselo softwarově řešit (jestli kecám, tak mě, prosím, někdo opravte).
3. Přenos dat na takové vzdálenosti probíhá extrémně pomalu. V závislosti na tom, kolik těch snímků by bylo a v jakém rozlišení, by se ještě muselo zapracovat na způsobu, jak je dostat v rozumném čase k Zemi.
Re: Re: Re: Re:
Pavel Kaňkovský,2024-10-29 21:33:42
Kulový tvar čočky není takový problém, ale gravitační čočka hlavně ohýbá světlo úplně jinak než normální čočka. Když budu uvažovat nějakou osu a paprsky s ní rovnoběžné, tak normální čočka ty bližší ose ohýbá méně a naopak ty vzdálenější ohýbá víc a tím do svého ohniska zaostřuje tak nějak přibližně všechny, ale gravitační se chová přesně obráceně, bližší ohýbá víc a vzdálenější méně a z pohledu pozorovatele vlastně zaostřuje jen ty v určité úhlové vzdálenosti od osy a výsledkem je pak známý Einsteinův prstenec.
Re: Re: Re: Re: Re:
D@1imi1 Hrušk@,2024-10-31 01:57:56
Díky za vysvětlení, tohle mě nikdy netrklo, i když to jde logicky odvodit.
Re: Re: Re: Re:
F M,2024-10-31 01:44:41
K tomu přenosu dat. Je tam jedna velká výhoda, musel by tam být silný zdroj, který by po vypuknutí pohonu mohl napájet anténu. Tedy pořád by to byla bída, ale zase by mohlo být reálné něco přenést. A mohl by tam být slušný výpočetní výkon k tomu aby se udělala nějaká kompilace/integrace/komprese snímků, rozhodnutí co vysílat, přímo na místě.
2 Určitě bude jednodušší dostat obraz z této čočky než z některých v současnosti sledovaných/používaných kolem složitějších objektů, právě díky té kulatosti.
K té 1, jak velký bude ten obraz z čočky vzhledem ke Slunci? Bude vůbec ještě aspoň suverénně nejjasnější hvězda na obloze? Rušení koronou má být problém, ten samotný kotouč asi ne.
Jinak to je spíš jen matematické cvičení, některé ty technologie jsou úplně mimo, nic takového se ani reálně neuvažuje. V dřívějších verzích se počítalo s usazením té sondy +- na místě, proto to možná zavádí k tomu brždění, dnes je asi realističtější (relativně) nechat tam pracovat kratší dobu o řády lepší přístroje, možná potom vysílat celé roky data nasbíraná třeba během pár dní/hodin?.
Re: Re: Re: Re: Re:
D@1imi1 Hrušk@,2024-10-31 02:31:39
Stručně odpovím jen na něco - jestli si dobře pamatuji, v tom prvním videu pod článkem neuvažovali jeden samostatný teleskop ale soustavu malých teleskopů a výsledný obraz by se skládal interferometricky - stejně jako to dělá teleskop VLT nebo Event Horizon Telescope. A signál k Zemi by mohli posílat nějakým podobným trikem.
Tam totiž počítali s realističtějším pohonem, takže by museli maximálně šetřit hmotnost.
Sluneční kotouč samozřejmě není takový problém, korona ano. Kdyby aspoň byla statická, ale ona se dynamicky mění.
Aktuální to zatím není a ani se nevyčerpal potenciál škálování klasických teleskopů. Snad se v rozumném čase dočkáme třeba LUVOIRu.
Re: Re: Re: Re: Re: Re:
F M,2024-11-01 01:18:24
Videa :-( velká spotřeba času, za tu dobu proletím půl článku.
Ta soustava mi tam přijde rozumnější, tedy pokud spolu dokáže komunikovat na delší vzdálenost, aby pokryla větší plochu té čočky (tedy netroufnu si odhadnout jak přesně to být umístěno aby se trefili požadované). Trošku problém vidím v té energií, každá část by musela nést radionuklidový zdroj téměř jistě i tepla, to by se v jedné velké sondě řešilo mnohem jednodušeji a s menší hmotností, zvlášť když už tam musí být kvůli pohonu, ale asi by to šlo napájet i z těch menších částí do rozpojení. Když jsme v té říši ještě reálné sci-fi tak takhle by se mi to také líbilo víc.
Re: Nebude trochu problém tam zabrzdit...?
Petr Jeřábek,2024-10-28 09:06:34
ani ne, nebude se brzdit 'tam', zacne se brzdit na ceste s dostatecnym predstihem (nakonec i v aute, na kole, pri behani, ... nezaciname brzdit na cilovem miste, ale drive)
Re: Re: Nebude trochu problém tam zabrzdit...?
D@1imi1 Hrušk@,2024-10-28 11:30:29
A počítají vůbec s bržděním? Měnit cíl pozorování gravitační čočkou prakticky nejde, ten musejí vybrat na začátku mise. A v ohnisku by byli i při vysoké rychlosti relativně dlouho na to, aby stihli udělat pár snímků vzdáleného objektu.
Re: Nebude trochu problém tam zabrzdit...?
Matěj Salaba,2024-10-28 10:45:58
Nepoletí se stále na oběžnou dráhu Slunce?
Diskuze je otevřená pouze 7dní od zvěřejnění příspěvku nebo na povolení redakce
