Durchbruch Starshot; könnten wir ähnliche Sonden entdecken, die von der Erde fliegen?

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Wenn außerirdische Zivilisationen Sonden von der Erde senden würden, ähnlich unseren Plänen für Breakthrough Starshot (wo die Sonden nur wenige Meter im Durchmesser sind und sich mit bis zu 0,2 ° C bewegen, wenn sie am Planeten vorbeifliegen), könnten wir sie erkennen technologisch gesehen? Und wenn ja, wie hoch ist die Wahrscheinlichkeit, dass wir einen davon sehen?

EDIT / ADDITION: Eine weitere Frage, an die ich gedacht habe, ist, ob Astronauten solche Objekte möglicherweise mit bloßem Auge wahrnehmen können oder ob sich die Sonden viel zu schnell bewegen, um registriert zu werden.

user22038
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Dies ist eine wirklich gute Frage! Es gibt Probleme mit der Sichtbarkeit (thermisches IR und sichtbare Wellenlängen) und der Orbitalmechanik (wie schnell es sich von der Erde aus gesehen bewegen wird).
Uhoh

Antworten:

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Ich bin im Moment nicht in der Lage, reelle Zahlen herumzuwerfen, aber hier ist ein Gedankenexperiment:

Iridium-Satelliten reflektieren das Sonnenlicht zur Erdoberfläche und erzeugen helle Fackeln bis zu einer Stärke von -8. Das ist ungefähr 1 Million Mal heller als die schwächste Lichtquelle, die ein vollständig an die Dunkelheit angepasstes Auge wahrnehmen kann - ein Helligkeitsunterschied von fünf Größen ist ein Faktor von 100, und bei wirklich dunklem Himmel können Menschen mit hervorragender Sicht bis zur Stärke 7 sehen.

Ich denke, diese Reflexionen kommen von einer Platte von ungefähr 3 x 1,5 Metern, also ist sie in der Größe mit Ihrer Sonde vergleichbar.

Diese Satelliten umkreisen etwa 800 km über der Erdoberfläche. Wie weit könnte man entfernt sein und trotzdem eine sichtbare Reflexion erzeugen? Die Helligkeit nimmt als inverses Quadrat der Entfernung ab, sodass die größte Entfernung, bei der Sie kaum eine Reflexion sehen können, 1000-mal größer oder 800.000 km lang ist.

Licht bewegt sich mit 300.000 km / s. Eine Sonde, die sich mit 0,2 ° C bewegt, würde 60.000 km / s zurücklegen. 800.000 km zu fahren würde ungefähr 13 Sekunden dauern.

Das bedeutet, dass etwas von der Größe eines Iridium-Satelliten, das während seines gesamten Durchgangs Sonnenlicht direkt auf einen Beobachter reflektiert, bis zu einer halben Minute sichtbar sein kann - für den ersten Teil blau verschoben und für den rot verschoben letzter Teil. (Wenn es nicht bei der nächsten Annäherung ziemlich weit weg ist, was es schwächer machen würde, würde der Übergang von "im Grunde direkt auf Sie zu" zu "im Grunde direkt auf Sie zu" in einem wörtlichen Augenblick, einer Frage von Millisekunden, stattfinden .)

Dies ist wahrscheinlich eine Obergrenze - Sonden haben nicht die gleiche Form und das gleiche Reflexionsvermögen wie ein Iridium-Satellit und sind nicht so ausgerichtet, dass sie während ihres gesamten Transits direkt auf einen Beobachter gerichtet sind. Aber zu meiner Überraschung sieht es so aus, als könnten Sie sehen, wie sich einer nähert und zurückzieht.

Andererseits ist es auch möglich, dass ein Objekt, das 0,2 c erzeugt, eine sichtbare Wechselwirkung mit dem Sonnenwind hat. ( Das erfordert mehr Zahlen, als ich momentan ausführen kann, aber nachdem ich ein wenig darüber nachgedacht habe, scheint es unwahrscheinlich.)

jeffB
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Ein Faktor von 104 weiter weg bedeutet 108mal weniger Fluss, der 20 Größenordnungen schwächer ist. Nicht beobachtbar.
Rob Jeffries
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@ JeffB. Ich denke, die Stärke -8 ist ungefähr 4E5-mal heller als die Grenze für das bloße Auge (unter der Annahme von 6,0), nicht 1E8-mal heller.
JohnHoltz
Nun, das war eine ganze Reihe von Dingen, die ich nie gekannt habe! Unter der Annahme, dass die Sonde an Ihnen reflektiert, würden Sie sie (den Lichtpunkt der Reflexion) auf sich zufliegen und wegfliegen sehen. Es ist möglicherweise nicht das 4-5-Minuten-Fenster, wenn einige der Werte korrigiert werden müssen, aber das Konzept ist immer noch solide (?). Geht das davon aus, dass wir die Sonde aus dem Weltraum oder vom Boden aus betrachten?
user22038
@RobJeffries Ja, ich bin irgendwie in einen zusätzlichen Unterschied von 5 Größenordnungen geraten. Eine Bearbeitung steht an.
JeffB
@ user22038 Ich habe einen bodengestützten Beobachter angenommen. Im Weltraum könnten Sie wahrscheinlich etwas dunklere Objekte sehen (keine Atmosphäre, um ihr Licht zu dämpfen, weniger Hintergrundlicht, um sie zu überfluten), aber das würde auch davon abhängen, was Sie sich während der Beobachtung im Inneren befinden. (Wenn Sie draußen sind,
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