Связь с зондами летящими к другим солнечным системам

[Кенгуру]

Связь с зондами летящими к другим солнечным системам

Хочу вынести вопрос в отдельную тему, потому как он интересный и не очень понятный.

Допустим мы сумели разогнать зонд до 99% скорости света. Ну там супермощная, супердлинная электромагнитная труба построенная в нашей солнечной системе, или что-нибудь в этом роде, не знаю.

Как с ним осуществлять связь?

Допустим он улетел от нас на 1 световой год. Мы послали ему управляющий сигнал, что мол давай, начинай передавать данные. Когда он этот сигнал получит?

Судя по Ньютону он получит его через 100 лет. Так как пока наш сигнал пролетит год, зонд удалится уже на 1.99 светового года. Когда наш сигнал пройдёт 2 года, зонд улетит на 2.98 светового года. И так далее. В общем через 100 лет он сингнал примет и пошлёт его на Землю обратно. Но так как он удаляется от Земли, то сигнал будет идти только со скоростью 1% от скорости света, и придёт на Землю, уже даже, замучаетесь считать когда.

Но если считать по Эйнштейну, когда скорость света не зависит от скорости источника, то значит он придёт на Землю через столько лет, на сколько световых лет зонд от неё улетел.

Но только, уж не лажа ли это? Я понимаю, физики-теоретики, в тиши кабинетов напридумывали. Но а на практике то как? Через сколько мы начнём получать данные?


И ведь остановить зонд не получится. Он пролетит мимо Альфа-Центавра на 99% скорости света, так, что и отснять ничего не успеешь, и улетит в прекрасное далёко. И всё.

[Павел73]

Наверное, на этот вопрос можно будет ответить только тогда, когда появятся термоядерные ракеты, способные разогнаться хотя бы до 10 процентов от скорости света (чтобы эйнштейновские эффекты - в которых я, кстати, до конца не уверен - начали заметно проявляться).

[Виктор Левашов]

к другим солнечным системам

К планетарным системам других звезд или к системам других звезд.
Солнце - имя собственное, и солнечная система - одна, других нет
Так же нет других Млечных путей в других галактиках

[pkl]

Вы думаете, нам когда-нибудь удастся разогнать аппарат до 99% скорости света?

А лично мне самой перспективной технологией видится лазерный луч.

[Никита Константинов]

Через сколько мы начнём получать данные?

Через 200 лет по земным часам. А вот по часам зонда - гораздо раньше, через сколько конкретно - нужно считать. (посчитал - где-то 0,28 года, или ~102 дня).
Решение: не вести связь с зондом все время, пока он движется с околосветовой скоростью. Тем более, что из-за красного смещения будет весьма непросто поймать сигнал. Вот как прилетит, затормозится (автоматически), так и начинать передачу.

[Кенгуру]

к другим солнечным системам

К планетарным системам других звезд или к системам других звезд.
Солнце - имя собственное, и солнечная система - одна, других нет
Так же нет других Млечных путей в других галактиках

Имя "Солнце" - собственное, а "солнце" - нарицательное. Также как и луна Луна. Есть ещё луна Энцелад или луна Европа.

И другой Млечный путь тоже есть, почти на каждом углу продаётся. И вы его много раз видели, только возможно не догадывались. Шоколадка Milky way называется.

[Кенгуру]

Через сколько мы начнём получать данные?

Через 200 лет по земным часам.

Почему именно 200? Это по Ньютону или по Эйнштейну? Сколько тогда из этого времени будет идти туда и сколько обратно?

Вот как прилетит, затормозится (автоматически), так и начинать передачу.

Ему чтобы затормозить надо энергии столько же, сколько на то, чтоб разогнаться. Так, что первые зонды врядли будут тормозить.

[Кенгуру]

Вы думаете, нам когда-нибудь удастся разогнать аппарат до 99% скорости света?

Если аппарат нанометроывх размеров, то почему бы и нет?
Только вопрос, о мощности передатчика в этом случае встаёт.

Может быть придётся посылать цепь ретронсляторов друг за другом?

[Иван Моисеев]

Если аппарат нанометроывх размеров, то почему бы и нет?

"Новости 2020 г. "На лунной станции им.ВВП вчера получен первый нановатт электроэнергии и произведен первый нанограмм алюминия. Это - первый шаг к реализации вечной мечты человечества - нанополетов к нанозвездам"

ДУ не бывают нанометроывых размеров - выкидывать нечего.

Только вопрос, о мощности передатчика в этом случае встаёт.
Может быть придётся посылать цепь ретронсляторов друг за другом?

"Скрипач не нужен."

[Никита Константинов]

Почему именно 200? Это по Ньютону или по Эйнштейну? Сколько тогда из этого времени будет идти туда и сколько обратно?

Относительно Земли сигнал и АМС встретятся через 100 лет, произойдет это на расстоянии ~100 св.лет от Земли, и если после получения сигнала АМС сразу же отправит ответ, то он придет на Землю еще через 100 лет. Тут никакого Эйнштейна не надо, т.к. Земля - условно-неподвижная система отсчета. Вот если мы хотим узнать, сколько времени пройдет по часам станции - тогда нужно пользоваться теорией относительности.
Если не тормозить у звезды, то АМС должна быть полностью автономная.

[Иван Моисеев]

Почему именно 200? Это по Ньютону или по Эйнштейну? Сколько тогда из этого времени будет идти туда и сколько обратно?

Относительно Земли сигнал и АМС встретятся через 100 лет, произойдет это на расстоянии ~100 св.лет от Земли, и если после получения сигнала АМС сразу же отправит ответ, то он придет на Землю еще через 100 лет. Тут никакого Эйнштейна не надо, т.к. Земля - условно-неподвижная система отсчета. Вот если мы хотим узнать, сколько времени пройдет по часам станции - тогда нужно пользоваться теорией относительности.

По часам станции все будет тоже самое. Симметрично. Если только она не вздумает вернуться обратно и сверить часы. Вот здесь-то Эйнштейн и всплывет.

Это Кенгуру апориями Зенона балуется. Хитрая штука. Либо наша логика не универсальна, либо пространственно-временной континуум - дискретен.
Делайте ваши ставки, господа.

[Дмитрий Виницкий]

Советую для начала почитать хотя бы БСЭ.
http://slovari.yandex.ru/dict/bse/article/00056/36200.htm?text=%D0%A0%D0%B5%D0%BB%D1%8F%D1%82%D0%B8%D0%B2%D0%B8%D1%81%D1%82%D1%81%D0%BA%D0%BE%D0%B5%20%D0%B7%D0%B0%D0%BC%D0%B5%D0%B4%D0%BB%D0%B5%D0%BD%D0%B8%D0%B5%20%D0%B2%D1%80%D0%B5%D0%BC%D0%B5%D0%BD%D0%B8%20

Сотрудникам Института Космической Политики настоятельно рекомендую :twisted:

[Кенгуру]

Советую для начала почитать хотя бы БСЭ.

Можно сократить ссылочку, а то читать неудобно стало?

[Кенгуру]

Если аппарат нанометроывх размеров, то почему бы и нет?

"Новости 2020 г. "На лунной станции им.ВВП вчера получен первый нановатт электроэнергии и произведен первый нанограмм алюминия. Это - первый шаг к реализации вечной мечты человечества - нанополетов к нанозвездам"

А причём тут Луна? Речь же о звёздах.
Вы видели глаз клопа? Каких от размеров А ведь клоп им тоже что-то видит.

И глаз клопа по энергетике думаю не так уж трудно было бы разогнать до скоростей соизмеримых со световой. Особенно если попросить не мешать старика Эйнштейна своими теориями.

В общем просто зонд должен быть очень маленьким и лёгким.

[Кенгуру]

Почему именно 200? Это по Ньютону или по Эйнштейну? Сколько тогда из этого времени будет идти туда и сколько обратно?

Относительно Земли сигнал и АМС встретятся через 100 лет, произойдет это на расстоянии ~100 св.лет от Земли, и если после получения сигнала АМС сразу же отправит ответ, то он придет на Землю еще через 100 лет.

Туда - сто лет потому, что зонд убегает, а свет его догоняет. А в начальной позиции между ними был всего лишь один световой год. То есть луч сто лет догоняет разницу в этот год.

А когда догонит и спутник пошлёт сигнал назад, то между ним и землёй расстояние будет уже не в 1, а в 100 световых лет, и чтобы догнать эти 100 световых лет придётся потратить 100*100 = 10 000 лет. Плюс начальные 100. Итого 10 100 лет мы будем ждать возвращения сигнала, вместо двухсот.

[Никита Константинов]

Мне очень интересно, кого же сигнал будет догонять на обратном пути? Он будет испущен на расстоянии 100 св. лет от Земли, и неизбежно дойдет до неё за 100 лет. Только сильно покраснеет, но это проблема решаемая.
Теорию относительности (по крайней мере специальную, о которой мы говорим) давно проверили прямыми экспериментами - измерили замедление времени на краю вращающегося с небольшой скоростью диска, вроде граммофонной пластинки.

[Иван Моисеев]

Если аппарат нанометроывх размеров, то почему бы и нет?

"Новости 2020 г. "На лунной станции им.ВВП вчера получен первый нановатт электроэнергии и произведен первый нанограмм алюминия. Это - первый шаг к реализации вечной мечты человечества - нанополетов к нанозвездам"

А причём тут Луна? Речь же о звёздах.
Вы видели глаз клопа? Каких от размеров А ведь клоп им тоже что-то видит.

И глаз клопа по энергетике думаю не так уж трудно было бы разогнать до скоростей соизмеримых со световой. Особенно если попросить не мешать старика Эйнштейна своими теориями.

В общем просто зонд должен быть очень маленьким и лёгким.

Зонд-то можно сделать маленьким и легким. Размером с глаз клопа? Пожалуйста, нет проблем.
Но учтите, чтобы этот глаз разогнать хотябы до 0,01 с, понадобится ДУ весом этак в 10-20 тыс т (оптимистично).
При такой массе ДУ можно не только глаз - можно целого клопа к звездам отправить (она не заметит, что ее перегрузили).

А насчет Эйнштейна - не мучайтесь. Просто применяйте первый постулат - и забудьте о поправках. Для данного случая их нет - обе системы - АМС и Земля - совершенно равноправны.

[SAV]

Глаз клопа поможет сэкономить пару грамм, но это не тот случай.
Грубые оценки.
Надо глаз клопа прицепить к антенне диаметром метров 20-30, добавить передатчик на 200 вт и блок питания на 250 вт. Систему точной астроориентации и запасами топлива, еще на пару тонн. Антенна тоже будет иметь не малую массу, примерно полтонны. Всего набегает не менее 5 т и на конце - глаз клопа.
В противном случае надо глаз клопа и флешку на много, много терабит информации вернуть обратно на Землю, а как?
Да совсем забыл. Надо глаз клопа и флешку поместить в свинцовый домик, а то ведь радиация.

[pkl]

Предлагаю антенну из тонюсенькой металлизированной плёнки. Развёртывание и стабилизация - вращением. И РИТЭГ с пуговку.

[Кенгуру]

Мне очень интересно, кого же сигнал будет догонять на обратном пути? Он будет испущен на расстоянии 100 св. лет от Земли, и неизбежно дойдет до неё за 100 лет. Только сильно покраснеет, но это проблема решаемая.

Землю будет догонять. Удаляющуюся от зонда с такой же скоростью, что и зонд от неё.

Или вы исходите из того, что вселенская система координат привязана к Земле? Что Земля неподвижна, а движется только зонд?

А может наоборот? Может это Земля несётся с большой скоростью, а зонд всего лишь сбрасывает эту скорость и приходит в ноль?

Теорию относительности (по крайней мере специальную, о которой мы говорим) давно проверили прямыми экспериментами - измерили замедление времени на краю вращающегося с небольшой скоростью диска, вроде граммофонной пластинки.

То есть таким образом доказали, что перегрузка, вызванная центробежной силой, может замедлить время?

Давайте ссылку.