2014 dxdy logo

Научный форум dxdy

Математика, Физика, Computer Science, Machine Learning, LaTeX, Механика и Техника, Химия,
Биология и Медицина, Экономика и Финансовая Математика, Гуманитарные науки




Начать новую тему Ответить на тему
 
 Космический векторный спидометр
Сообщение27.07.2023, 15:55 
Аватара пользователя


26/09/12
146
Белорусь, Минск
Микроволновое фоновое (реликтовое) излучение равномерно заполняет всё пространство вселенной, что представляет возможность построить в любом её "уголке" «абсолютный» измеритель скорости движения космолёта.
Для целей межгалактической навигации предлагается схема абсолютного векторного спидометра. В качестве «тела» системы координат для отсчёта скорости в спидометре используем поверхность сферы первичной рекомбинации горячего водорода, возникшего в процессе большого взрыва [url=https://ru.wikipedia.org/wiki/Реликтовое_излучение][1][/url].
Основу предлагаемого спидометра составляет микроволновый телескоп с измерителем энергии квантов реликтового излучения.
Спидометр состоит из двух инфракрасных телескопов, расположенные соосно и ориентированных в противоположные стороны. Входные фильтры телескопов пропускают в основном излучение инфракрасного диапазона. Реликтовое излучение, сфокусированное телескопами, попадает на противоположные спаи термопары и нагревает их пропорционально температуре излучения. Направление движения космического аппарата в пространстве находится поворотом спидометра по максимуму выходного напряжения дифференциального усилителя, а скорость - по величине этого напряжения.
Если Землю считать "космическим кораблём", то вектор её скорости относительно фона можно получить так.

 Профиль  
                  
 
 Re: Космический векторный спидометр
Сообщение27.07.2023, 21:40 
Заслуженный участник


20/08/14
11763
Россия, Москва
Уже несколько раз было. Например - «Реликтовое излучение для движущегося наблюдателя.»
Сделать можно, но практического смысла мало - по квазарам или рентгеновским источникам проще и удобнее (измерить углы на звёзды намного проще чем тысячные доли кельвина от 2.7К) , а на межгалактические расстояния или со субсветовыми скоростями мы пока не летаем.
К тому же Вы забыли про попадание в поле зрения телескопа любого излучающего или поглощающего объекта, звёзды, галактики, облако пыли, даже планеты или астероида.

 Профиль  
                  
 
 Re: Космический векторный спидометр
Сообщение27.07.2023, 22:13 
Аватара пользователя


26/09/12
146
Белорусь, Минск
Dmitriy40 в сообщении #1602858 писал(а):
Уже несколько раз было. Например - «Реликтовое излучение для движущегося наблюдателя.»
Сделать можно, но практического смысла мало - по квазарам или рентгеновским источникам проще и удобнее (измерить углы на звёзды намного проще чем тысячные доли кельвина от 2.7К) , а на межгалактические расстояния или со субсветовыми скоростями мы пока не летаем.
Конечно, никакой практической ценности сейчас эта идея не имеет.
Однако, если представить возможность космических путешествий, то доступность и стабильность реликтового излучения для всех Разумных существ выше любых других космических ориентиров.
Dmitriy40 в сообщении #1602858 писал(а):
К тому же Вы забыли про попадание в поле зрения телескопа любого излучающего или поглощающего объекта, звёзды, галактики, облако пыли, даже планеты или астероида.
Помехи есть всегда. Но это не повод отказаться от идеи...

 Профиль  
                  
 
 Re: Космический векторный спидометр
Сообщение27.07.2023, 22:27 
Заслуженный участник


20/08/14
11763
Россия, Москва
VPD в сообщении #1602862 писал(а):
стабильность реликтового излучения для всех Разумных существ выше любых других космических ориентиров.
Что такое "стабильность реликта"? В нём вообще-то полно флуктуаций на уровне вплоть до $10^{-4 \ldots -5}$. А угловые координаты звёзд и квазаров легко определяются намного точнее. Плюс реликт даёт возможность определения лишь скорости, но не координат! Зная относительную скорость (по реликту) двух цивилизаций вы в любом случае не сможете понять близко они друг от друга или чёрти как далеко. А если вспомнить про космологическое расширение, то и относительную скорость двух объектов (скорость увеличения расстояния между ними) не получить. Так что более-менее работать это будет лишь в локальной окрестности, сотни миллионов световых лет, может миллиард, но никак не далее. А в такой окрестности ориентация по далёким квазарам проще и надёжнее (и даёт координаты! а не только скорость).

 Профиль  
                  
 
 Re: Космический векторный спидометр
Сообщение27.07.2023, 22:43 
Заслуженный участник
Аватара пользователя


01/09/13
4656
VPD в сообщении #1602862 писал(а):
стабильность реликтового излучения

С чего бы ему быть стабильным? Про то, чем занимался Планк слышали?

 Профиль  
                  
 
 Re: Космический векторный спидометр
Сообщение27.07.2023, 22:59 
Аватара пользователя


26/09/12
146
Белорусь, Минск
Dmitriy40 в сообщении #1602863 писал(а):
Что такое "стабильность реликта"? В нём вообще-то полно флуктуаций на уровне вплоть до $10^{-4\ ldots -5}$.
Я имел ввиду долговременную стабильность. А флуктуации хорошо сглаживаются накоплением отсчётов.
Dmitriy40 в сообщении #1602863 писал(а):
А угловые координаты звёзд и квазаров легко определяются намного точнее.
В том случае, если данные о квазарах будут одинаковыми у всех разумных участников. А это вряд ли возможно осуществить.
Dmitriy40 в сообщении #1602863 писал(а):
Плюс реликт даёт возможность определения лишь скорости, но не координат! Зная относительную скорость (по реликту) двух цивилизаций вы в любом случае не сможете понять близко они друг от друга или чёрти как далеко.
От спидометра координаты и не требуются. Для этого есть другие методы и приборы.
Dmitriy40 в сообщении #1602863 писал(а):
А если вспомнить про космологическое расширение, то и относительную скорость двух объектов (скорость увеличения расстояния между ними) не получить.
Красное смещение других космических источников поможет внести поправку на космогоническое расширение.

-- 27.07.2023, 22:10 --

Geen в сообщении #1602865 писал(а):
VPD в сообщении #1602862 писал(а):
стабильность реликтового излучения

С чего бы ему быть стабильным? Про то, чем занимался Планк слышали?
Я имел ввиду долговременную стабильность. Плюс прогнозируемое изменение параметров фона во времени.

 Профиль  
                  
 
 Re: Космический векторный спидометр
Сообщение27.07.2023, 23:16 
Заслуженный участник


20/08/14
11763
Россия, Москва
VPD в сообщении #1602870 писал(а):
Я имел ввиду долговременную стабильность.
Долговременно оно ещё более нестабильно: за жалкие 14млрд. лет изменилось с 1100К до 2.7К. И продолжает меняться (уменьшаться)!
VPD в сообщении #1602870 писал(а):
Плюс прогнозируемое изменение параметров фона во времени.
А с этим с открытием тёмной энергии стало совсем плохо. Никто не знает как поведёт себя тёмная энергия ни завтра, ни через год, ни через миллиард лет.
VPD в сообщении #1602870 писал(а):
А флуктуации хорошо сглаживаются накоплением отсчётов.
Вообще-то там пространственные флуктуации ... Их сглаживать надо поворотом телескопа.
VPD в сообщении #1602870 писал(а):
В том случае, если данные о квазарах будут одинаковыми у всех разумных участников. А это вряд ли возможно осуществить.
Выбрать десяток самых ярких квазаров дальше 5млрд. световых лет, например. В окрестности миллиарда световых лет они будут одинаковыми для всех. К тому же вовсе не обязательно договариваться всем об едином выборе, достаточно вместе с координатами предоставлять и инфу о выбранных реперах (например уникальный спектр). Делов-то. Чисто техническое затруднение, легко решаемое множеством способов.
VPD в сообщении #1602870 писал(а):
От спидометра координаты и не требуются.
Но и польза одного лишь спидометра невысока.
К тому же спидометр намного легче реализуется как измеритель доплеровского сдвига нескольких звёзд/квазаров.

В общем на уровне идеи всё в порядке, сделать в принципе можно (но вряд ли описанным способом на термопарах), вопрос лишь зачем если есть более лёгкие и надёжные пути.

 Профиль  
                  
 
 Re: Космический векторный спидометр
Сообщение27.07.2023, 23:21 
Аватара пользователя


26/09/12
146
Белорусь, Минск
Dmitriy40 в сообщении #1602874 писал(а):
В общем на уровне идеи всё в порядке, сделать в принципе можно (но вряд ли описанным способом на термопарах), вопрос лишь зачем если есть более лёгкие и надёжные пути.
Вы правы. Термопары приведены лишь для иллюстрации идеи.

 Профиль  
                  
 
 Re: Космический векторный спидометр
Сообщение27.07.2023, 23:22 
Заслуженный участник


20/08/14
11763
Россия, Москва
VPD в сообщении #1602793 писал(а):
Спидометр состоит из двух инфракрасных телескопов, расположенные соосно и ориентированных в противоположные стороны. Входные фильтры телескопов пропускают в основном излучение инфракрасного диапазона.
О, не заметил сразу - какое ещё инфракрасное?! Там радиодиапазон. В ИК от реликта останутся доли процента мощности.

 Профиль  
                  
 
 Re: Космический векторный спидометр
Сообщение27.07.2023, 23:25 
Аватара пользователя


26/09/12
146
Белорусь, Минск
Dmitriy40 в сообщении #1602878 писал(а):
VPD в сообщении #1602793 писал(а):
Спидометр состоит из двух инфракрасных телескопов, расположенные соосно и ориентированных в противоположные стороны. Входные фильтры телескопов пропускают в основном излучение инфракрасного диапазона.
О, не заметил сразу - какое ещё инфракрасное?! Там радиодиапазон. В ИК от реликта останутся доли процента мощности.
Конечно, описка. Микроволновые телескопы. Исправил на рисунке.

 Профиль  
                  
 
 Re: Космический векторный спидометр
Сообщение28.07.2023, 00:46 
Аватара пользователя


26/09/12
146
Белорусь, Минск
VPD в сообщении #1602793 писал(а):
Исправил на рисунке.

 Профиль  
                  
 
 Re: Космический векторный спидометр
Сообщение28.07.2023, 01:41 
Заслуженный участник


20/08/14
11763
Россия, Москва
Вообще-то телескоп выглядит примерно так: https://commons.wikimedia.org/wiki/File ... ersey.jpeg (1962г)
Или так: https://commons.wikimedia.org/wiki/File ... ellite.jpg (2009г)
А фильтром видимо выступает электронная схема с кварцевым резонатором, уже после приёмника.
В общем идея не нова и давным давно реализована (только на соответствующем техническом уровне): оценили же скорость Земли относительно реликта в 370км/с ещё в 1969г.

 Профиль  
                  
 
 Re: Космический векторный спидометр
Сообщение31.07.2023, 14:41 
Аватара пользователя


26/09/12
146
Белорусь, Минск
Dmitriy40 в сообщении #1602895 писал(а):
Вообще-то телескоп выглядит примерно так: https://commons.wikimedia.org/wiki/File ... ersey.jpeg (1962г)
Или так: https://commons.wikimedia.org/wiki/File ... ellite.jpg (2009г)
А фильтром видимо выступает электронная схема с кварцевым резонатором, уже после приёмника.
В общем идея не нова и давным давно реализована (только на соответствующем техническом уровне): оценили же скорость Земли относительно реликта в 370км/с ещё в 1969г.
Я нигде не утверждал, что моё предложение имеет мировую новизну.
Однако, использование одновременно двух телескопов, сигналы которых поступают на дифференциальные входы усилителя, позволит снизить влияние изменения параметров реликтового фона (например, во времени) на погрешность измерения скорости.

 Профиль  
                  
 
 Re: Космический векторный спидометр
Сообщение31.07.2023, 16:33 
Заслуженный участник


20/08/14
11763
Россия, Москва
VPD
Использование двух одинаковых телескопов минимум вдвое дороже (минимум — потому что их надо не просто два каких-то похожих сделать, а ещё и согласовать друг с другом, причём с точностью не хуже $10^{-5}$, что само по себе непросто).
Вдвое повышается вероятность попасть в поле зрения любой помехе. И далеко не любую помеху можно нивелировать усреднением за большое время.
Вы вообще уверены что спектр помех будет идентичным с диаметрально противоположных сторон неба?! А то если нет (а так и будет, с чего бы помехам быть настолько коррелированным), то диф.усилитель не особо поможет, а то и даже навредит усилив разницу спектров помех.
Так что повторю, на уровне идеи всё неплохо, на практике — трудно реализуемо и попросту не нужно, другие методы проще, надёжнее и дешевле.

-- 31.07.2023, 16:39 --

Вот к примеру как определить скорость вашими двумя телескопами, если скорость направлена практически в плоскости диска нашей галактики? Её излучение забьёт реликт на порядки и один из телескопов (а может и оба) реликта просто не увидит.

 Профиль  
                  
 
 Re: Космический векторный спидометр
Сообщение31.07.2023, 16:53 
Аватара пользователя


26/09/12
146
Белорусь, Минск
Dmitriy40 в сообщении #1603413 писал(а):
...
Вот к примеру как определить скорость вашими двумя телескопами, если скорость направлена практически в плоскости диска нашей галактики? Её излучение забьёт реликт на порядки и один из телескопов (а может и оба) реликта просто не увидит.
Я видел фото микроволнового фона, из которого полностью вырезано излучение Млечного Пути.
Значит, есть способы эту помеху убрать.
А в остальном я с вами полностью согласен.

 Профиль  
                  
Показать сообщения за:  Поле сортировки  
Начать новую тему Ответить на тему  [ Сообщений: 15 ] 

Модераторы: photon, whiterussian, Jnrty, Aer, Парджеттер, Супермодераторы



Кто сейчас на конференции

Сейчас этот форум просматривают: нет зарегистрированных пользователей


Вы не можете начинать темы
Вы не можете отвечать на сообщения
Вы не можете редактировать свои сообщения
Вы не можете удалять свои сообщения
Вы не можете добавлять вложения

Найти:
Powered by phpBB © 2000, 2002, 2005, 2007 phpBB Group