Kosmonautika (úvodní strana)
Kosmonautika@kosmo.cz
  Nepřihlášen (přihlásit)
  Hledat:   
Aktuality Základy Rakety Kosmodromy Tělesa Sondy Pilotované lety V Česku Zájmy Diskuse Odkazy

Obsah > Diskuse > XForum

Fórum
Nejste přihlášen

< Předchozí téma   Další téma >
Téma: SGL - Solar Gravity Lens
02.1.2021 - 08:26 - 
Ahoj, rozhodl jsem se založit nové téma. Jedná se o plán dalekohledu využívající gravitační čočku Slunce, ale i Jupiteru a dalších planet.
Poprosím Aleše Holuba o přesunutí příspěvků z vlákna Mezihvězdný let.
https://www.centauri-dreams.org/2020/12/16/jpl-work-on-a-gravitational-lensing-mission/
 
29.12.2020 - 19:30 - 
JPL Work on a Gravitational Lensing Mission
https://www.centauri-dreams.org/2020/12/16/jpl-work-on-a-gravitational-lensing-mission/

Tohle je neuvěřitelná zpráva, při všem tom chaosu, který zjevně panuje v poledních letech a hlavně poslední rok v USA, se tam pořád pracuje na neuvěřitelných misích, jako je tato! Mise by startovala cca za 10 let, předpokládaná doba letu do ohnika gravitační čočky Slunce by byla 20 let.

Pravděpodobný způsob odletu by byl stejný, se kterým počítá i Interstellar Probe - tedy manévr solární plachty v těsné blízkosti Slunce.

Dále to je ovšem složitější: pokud chceme snímkovat exoplanety pomocí gravitační čočky Slunce, tak jedním z problémů je zabrzdit v ohnisku čočky. Tam se ovšem ani pořádně neví, jak daleko vlastně je: může to být něco mezi 550 a 763 AU, což je teda z hlediska potřebného manévrování zatracený rozdíl! Tak trochu souvisejícím problém je, že podle toho, kterým směrem vyšleme mezihvězdný dalekoholed, budeme mít zatraceně omezený výhled jenom jedním směrem; přesun mezi různými body s obrázky různých zvětšených exoplanet by trval doslova celou věčnost.

Získaná data by ovšem nepoochybně stála za to: detaily povrchu exoplanet u blízkých hvězd by díky gravitační čočce Slunce mělo jít pozorovat s detaily až do velikost 10km, což je nesrovnatelně víc, než by dokázal jakýkoliv myslitelný kosmický dalekohled a je to srovnatelné v podstatě jen s průletovou misí - která je ale současně výrazně nereálnějším projektem, je třeba si přiznat. [upraveno 29.12.2020 19:30]
 
30.12.2020 - 05:57 - 
Geniální věc.
Omezení jsou jasná, ale Slunce není jediná gravitační čočka.
Navíc nedaly by se snímat jiné posly energie po vzoru E=mc2?
Fotony mají nízkou energii a vychýlení je malé, proto ta vzdálenost, jak jsem pochopil. < 1×10−18 eV/c2
Elektron má energii-váhu 0,510 998 950 00(15) MeV/c2, což ale z planet přes Slunce asi nezměříme. Máme ale Jupiter.
Nedávno prošla zpráva, že Voyager 2 měřil elektrony ze sluneční erupce.

Jsem možná hloupý, ale zkusit to zkombinovat...
Celé spektrum kosmického záření:
https://en.wikipedia.org/wiki/Cosmic_ray
Energie fotonů je dána E=hf... [upraveno 30.12.2020 06:49]
 
30.12.2020 - 13:58 - 
quote:
JPL Work on a Gravitational Lensing Mission

Je to neuvěřitelný a úžasný projekt, o kterém jsem si myslel, že by byl až otázkou mnohem vzdálenější budoucnosti. Takto, když budu zdravě žít, bych se toho mohl i dožít.
Bohužel ale nevěřím, že se skutečně zrealizuje, případně zrealizuje v takovém časovém rámci. Problémy, ať už jakékoliv, mají i mnohem střízlivější projekty.
 
30.12.2020 - 19:39 - 
quote:
Máme ale Jupiter.


No vím, že tahle připomínka byla myšlená jinak - tedy, soustřeďovat jiné médium, než fotony - ale zaujala mi i myšlenka využití Jupitera jako gravitační čočky. A napadlo to i jiné lidi dřív:
https://www.centauri-dreams.org/2016/04/26/gravitational-lensing-with-planets/

Bohužel, problém při použití Jupiterovy gravitace pro koncentraci viditelného světla je, že ohnisko je ještě dál, než v případě Slunce - 6100 AU. Ale pořád by to mohlo být užitečné, kdyby se ukázalo, že vliv sluneční korony znemožňuje využití gravitační čočky Slunce - a navíc, oběh Jupitera kolem Slunce by pravděpoodobně v případě "zastavení" teleskopu v bodě vzdáleném 6100 AU aspoň nabídl širší rozpětí pozorovatelných cílů (nakonec by se asi nepozorovaly jen ty exoplanety, ale prakticky všechno možné).

Jednou velkých nevýhod je, že čím rychleji se budeme do toho ohniska snažit dostat, tím složitější bude pak brždění. Samozřejmě to lze pojmout i jako průletovou sondu - protože se přesně neví, kde to ohnisko bude, tak se s pozorování začne v té vzdálenosti 550 AU a postupně se bude hledat, v jaké vzdálenosti se podaří získat nejostřejší obraz. Ale stejně to je dost divoké...
 
31.12.2020 - 10:19 - 
Hodně zajímavé:
https://www.sciencedirect.com/science/article/abs/pii/S0094576510002304
https://www.researchgate.net/publication/245139996_Realistic_targets_at_1000_AU_for_interstellar_precursor_missions
https://www.researchgate.net/publication/222558702_Interstellar_radio_links_enhanced_by_exploiting_the_Sun_as_a_Gravitational_Lens

Také mne napadla jedna divoká myšlenka, když 6600 a 550 AU je v tramtárii, co tak dotlačit několik desítek menších dalekohledů na polární dráhu okolo Země a umístit je s oběžnou dráhou o cca poloměru Slunce a rovinou oběhu kolmou ke spojnici Slunce - Země. A snímat signál současně?
Dtto s planetama samozřejmě s menším poloměrem Jupitera, příp. Saturnu, Uranu, Neptunu. Vždy na rovinu kolmo ke spojnici Země-Planeta
Nejlepší zaostření takového soustavy by bylo asi u Neptunu, je nejdál, zase není z nejhmotnějších.
Je to i o koroně, nebo atmosféře planet.

Také uvažují o tom jako o zesilovači komunikačního signálu při letech do dalekého vesmíru. Voyager je zázrak, že komunikace funguje.

Nepatří toto pod vlákno dalekohledy?

[upraveno 31.12.2020 10:25] [upraveno 31.12.2020 10:44]
 
31.12.2020 - 20:21 - 
quote:

Také mne napadla jedna divoká myšlenka, když 6600 a 550 AU je v tramtárii, co tak dotlačit několik desítek menších dalekohledů na polární dráhu okolo Země a umístit je s oběžnou dráhou o cca poloměru Slunce a rovinou oběhu kolmou ke spojnici Slunce - Země. A snímat signál současně?


Tohle je skoro námět na misi na bázi několika cubesatů, vyslaných přes nějaký ten bod L1, ze kterého jde doletět kamkoliv :-)

Není to sice mezihvězdná mise, ale je hodně zajímavý nápad. Poloměr Slunce je menší, než Hillova sféra gravitačního vlivu Země, taková dráha existuje.

Bohuže, to co získáme, podle mě nebude ekvivalentní "Einsteinova kruhu", do kterého by se v ohnisku gravitační čočky Slunce promítl obraz exoplanety. Ve skutečnosti by to zřejmě bylo tolikrát slabší zesílení, kolikrát by nám chyběly cubesaty do snímání souvislého obrazu - což znamená velmi mnohokrát... prostě bychom z případného Einsteinova kruhu zachytili jen titěrné fragmenty. pokud už řešit flotilu teleskopů ve vesmíru, tak si myslím, že by lepší výsledky dal klasický interferometr s velmi dlouhou základnou, nesnažící se využívat gravitační vliv Slunce.

Proč ale nemáme dva dalekohledu ve dvou libračních bodech soustavy Země Měsíc, které by spolupracovaly jako interferometr, to teda nevím! (James Webb 2?)
 
31.12.2020 - 22:02 - 
Aby to fungovalo jako interferometr, musel byste udržet stabilitu udržení jejich vzdálenosti lepší, než vlnová délka pozorovaného světla/4. A to je sakra problém.

 

____________________
Pavel Nedbal
 
01.1.2021 - 01:18 - 
Něco na styl adaptivní optiky by to neřešilo? Dobrý hardware + software svede hodně.  
01.1.2021 - 09:55 - 
quote:
Něco na styl adaptivní optiky by to neřešilo? Dobrý hardware + software svede hodně.

Hardware to řeší na zemi: množstvím betonu a soustavou optických prvků zajišťující stabilní vzdálenost mezi dalekohledy. Na těch pár desítek metrů to je nákladnější než celé 8m dalekohledy.
Jen taková záludná otázka:jak zajistit konstantní vzdálnost s přesností na 100nm mezi 2 letícími dalekohledy po celou dobu expozice? K čemu tam využít adaptivní optiku ?
 
01.1.2021 - 21:38 - 
quote:
Jen taková záludná otázka:jak zajistit konstantní vzdálnost s přesností na 100nm mezi 2 letícími dalekohledy po celou dobu expozice? K čemu tam využít adaptivní optiku ?


To si sice nejsem jistý... ale mise LISA má v podstatě nároky přesnost letu ve formaci srovnatelné, ne-li větší. Protože gravitační vlny jsou rozhodně ještě šílenější ...

Jinak kosmické vakuum má tedy řadu výhod oproti povrchu Země, pokud jde o dodržení nároků na přesnost... kromě vlivu atmosféry můžeme zapomenout i na otřesy Země...

(asi jsme tu už trochu offtopic, v tomto vlákně)
 
02.1.2021 - 07:00 - 
Xchaosi děkuji, plně s tebou souhlasím. Vakuum je velmi stabilní prostředí, sice tvrdé, ale stabilní.
Když může Elon Musk vypouštět tisíce družic, proč ne prstenec o poloměru Slunce, Jupiteru atd...

Trochu nechápu od pana Macconiho nutnost použití Archimedovy spirály pro ten dalekohled a dvou talířů. Tušíte proč? Je to o přesnosti orbity?
Rentgenová navigace pomocí pulsarů v jiném vlákně je velice přesná a lehká. 5 km snad nehraje roli...možná je i přesnější, jen toto prohlásili číňané. U ISS jsem tento údaj nenašel.


 
02.1.2021 - 09:38 - 
Teď si čtu zprávu NASA:
https://arxiv.org/ftp/arxiv/papers/2002/2002.11871.pdf
Podmínkou fonkčnosti celého zařízení je:
1. odstínění Slunce koronografem- umí
2. integrační čas je čás snímání?- 2 roky? nevím co je dekonvoluce česky- soustředění paprsku?
3. Spektroskop SNR 103 by byl schopen přesně určit molekuly metanu apod...
4. Takto by bylo možné sledovat všechny planety dané hvězdy
5.Plánují 10 let snímat data při neustálém vzdalování od Slunce
6. Vyvinuli navigaci a orientaci sondy tak, aby byla natočena přesně na střed Slunce a snímala einsteinův prsten.
7. studovali možnosti přenosu dat na Zemi, patrně laserem
8. studovali možnosti optické navigace laserem- patrně dle projektu LISA
9. Chtějí použít přiblížení ke Slunci a pak solární plachtu a něco málo raketového pohonu
10 Dalekohled by měl mít 2 snímače a propojení příhradovou konstrukcí a točit se. Přičemž by se s přibývající vzdáleností od Slunce zkracovala mírně vzdálenost obou snímačů.

Nooo, raději bych to vše vyřešil v blízkosti Země.
Slunce má poloměr 696 340 km. To není daleko Od Země.
Země obíhá okolo Slunce rychle, ale vždy jednou za rok se dostane do stejného místa. Samozřejmě objektů na sledování je rovině ekliptiky spousta. Slunce také trajdá okolo Galaxie a Proxima se se Sluncem míjí poměrně rychle...

Mít dalekohled 4 světelné dny od Země není úplně výhra.

Slava Turyshev to vymyslel hezky, jen daleko od Země. Měl by to po česku trochu....:)
 
02.1.2021 - 10:58 - 
Když nad tím tak dumám, tak s planetama je tento dalekohled problém kvůli pohybu Země i planety jako gravitační čočky. Celý prstenec by se musel přesně otáčet k planetě nebo jednotlivé dalekohledy natáčet k planetě. Čím dále bude planeta, tím méně. Takže pro planety by musel vzniknout prstenec nejlépe v L2, kde jsou jakž takž vyrušeny gravitační síly Slunce - Země.
Zase mě napadlo to zachytávání elektronů a nebo jiných druhů částic. Přece jen ty se ohýbají v gravitační čočce lépe.
Takový dalekohled s měřením kosmického záření tj. elektronů, neutronů, protonů....
Jsou to úvahy.
Stejně tak James Webb 2.
Rozumím ti, že fotony na krátkou vzdálenost jsou rozptýlené. Pak tedy dlouhou příhradovinu s čidly a odstíněním od rušivého vlivu Slunce, planet... [upraveno 2.1.2021 11:36]
 
02.1.2021 - 11:34 - 
quote:
...pokud chceme snímkovat exoplanety pomocí gravitační čočky Slunce, tak jedním z problémů je zabrzdit v ohnisku čočky. Tam se ovšem ani pořádně neví, jak daleko vlastně je: může to být něco mezi 550 a 763 AU, což je teda z hlediska potřebného manévrování zatracený rozdíl! ...


toto by nemusel byt zasadny problem...

gravitacny potencial vo vzdialenosti 550AU je 0,00... a vo vzdialenosti 763 AU je 0,00...
takze na presun medzi orbitami potrebujem paliva 0,00..

priblizne (ak som sa takto vcasrano nesekol), tak obezna doba:

* 550AU je 12900a, t.j. cca 1,28km/s,
* 763AU je 21075a, t.j. cca 1,086km/s
dv= cca 200 m/s
 
02.1.2021 - 11:41 - 
Martine, Slava Turyshev píše o rychlosti vzdalování od Slunce 315 m/s a změně délky příhradového nosníku v průběhu letu - viz odkaz na final report strana 8.
Je toho hodně a studuji to, mohu se mýlit. Je to rozpracování prací pana Claudio Maccone.
Je pravda, že čím menší rychlost na konci, tím snadněji se dá začít vracet nazpět ke Slunci a prodloužit misi, třeba na 20 let sledování... [upraveno 2.1.2021 12:04]
 
02.1.2021 - 19:18 - 
lenze on pise aj o vzdialenosti az 1000AU a tiez o barycentrickom pohybe...

takze medzi 550AU a 763AU je dv200m/s a ako odpoved na //29.12.2020 o 19:30 - xChaos// to bude asi ok...
 
02.1.2021 - 19:31 - 
quote:
quote:
Jen taková záludná otázka:jak zajistit konstantní vzdálnost s přesností na 100nm mezi 2 letícími dalekohledy po celou dobu expozice? K čemu tam využít adaptivní optiku ?


To si sice nejsem jistý... ale mise LISA má v podstatě nároky přesnost letu ve formaci srovnatelné, ne-li větší. Protože gravitační vlny jsou rozhodně ještě šílenější ...


Máte pravdu, Lisa dokáže přesnost vzdálenosti zajistit.
Ale to není vše, protože musíte ještě to, co vidí jeden dalekohled, zkombinovat s tím co vidíme druhým dalekohledem, aby nastala ta interference. Ale to už na velkou vzdálenost v optickém oboru poslat neumíme.

 

____________________
Pavel Nedbal
 
03.1.2021 - 01:13 - 
Interference by se dala zajistit softwarově. Pošlete data samostatně na Zemi a sesynchronizujete. Spíš vidím problém v rozptylu letu fotonů. Obyčejná optika čočky. Zaostřeno máte jen v té vzdálenosti, co ohnisko. Ty snímače by musely být dlouhé. A sbíráte vlastně každý foton, elektron apod... co přiletí z planety Proxima A.
 
03.1.2021 - 09:31 - 
quote:
Interference by se dala zajistit softwarově.


Bohužel, musím napsat to, co píšeš ty hodně často:
je to blbost, studuj!
Nejde to udělat na Zemi, nejde to ani v kosmu, nejde to udělat ani v njiný časový okamžik. Na zem jde odeslat až hotový interferogram .
Ale to už tu máš v několik příspěvcích před tím.
 
 


Stránka byla vygenerována za 0.172796 vteřiny.