Ryan P

Возможно ли, чтобы у Земли было вечное солнечное затмение?


Астрономия Фэнтези

С новостями о солнечном затмении острова Фарер я подумал, возможно ли постоянное солнечное затмение.

Теоретически возможно ли переместить луну или какой-либо крупный объект в точку Лагранжа L1 земного солнца или же она будет слишком большой?

Как еще можно добиться постоянного солнечного затмения?

Каким будет максимальный размер такого объекта или может ли какая-то другая форма, подобная диску, более эффективно достигать этого?

2012rcampion
L1, L2 и L3 нестабильны, поэтому любой объект, который вы там ставите, должен активно контролироваться, чтобы сохранить его там. Обратите внимание, что спутники вблизи Земного Солнца L1 не находятся в самой точке Лагранжа, но фактически находятся вокруг нее вокруг оси гало; к наблюдателю на Земле, такая орбита, кажется, прослеживает овальную форму вокруг Солнца, никогда не попадая в несколько градусов от нее. (Отчасти это связано с простотой обслуживания станций и частично во избежание солнечных помех при общении со спутником).

the_OTHER_DJMethaneMan
Я редактировал название вашего вопроса. Не стесняйтесь откатываться, если я каким-то образом напортачил :)

AndyD273
В чем смысл затмения? Вы говорите о нормальном солнечном затмении, которое очень локализовано? Смысл каждый день около полудня один путь вдоль экватора скрывает солнце в течение нескольких минут? Или это вечный ночной тип сценария?

Ответы


guildsbounty

Время математики!

Что вам нужно, чтобы заблокировать солнце в точке L1?

Ну, точка Земли / Солнца L1 расположена примерно на 1500 000 км от Земли. для того, чтобы произошло «солнечное затмение», нам нужна Умбра (полная тень), чтобы достичь Земли от объекта. Это означает, что угловой диаметр объекта (видимый размер) должен быть больше, чем солнце. Википедия говорит, что у перигелия Солнце имеет угловой диаметр 0,5450 градусов. Итак, нам нужно что-то, что, по-видимому, такое большое или большее.

Уравнение для определения углового диаметра:

δ = 2 arctan ( d 2 D ) δ знак равно 2 агс ( d 2 D )

где d - фактический диаметр объекта, а D - расстояние до объекта. Перестраивая, мы получаем это.

d = 2 D tan ( δ 2 ) d знак равно 2 D загар ( δ 2 )

вставлять значения

d = 2 1 500 000 загар ( .5450 2 ) d знак равно 2 1500000 загар ( 0,5450 2 )

и решить ...

d = 14 268,174 k m d знак равно 14,268.174 К м

Для справки, диаметр Земли составляет 12 742 километра, поэтому нам понадобится нечто большее, чем наша планета.

Как отмечали другие, точка Лагранжа L1 нестабильна ... если вы от нее сходите, вы падаете к одному телу или другому. Таким образом, вам понадобится чудовищно мощная система для ее стабилизации. Если вы готовы предпринять серьезные усилия, чтобы не сдвинуть его с места, вы могли бы сделать это из чего-то легкого (например, нескольких слоев графена), но вам придется бороться с солнечным ветром в этот момент.

С другой стороны, если вы сделаете его слишком массивным, то что-то большое будет иметь гравитацию, и в этом случае мы просто спрыгнули вниз по кроличьей дыре теории хаоса.

И, чтобы быть понятным, это не затмить всю планету ... это просто, чтобы иметь солнечное затмение размером с луну во все времена.

Что-то такое большое также должно бороться с попаданием космического мусора (и у него нет атмосферы, чтобы защитить его от метеоритов). Графен действительно тяжелый, и он может выжить, но это еще одна вещь, которая пытается сбить вас с места.

Предполагая, что вы используете графен, и это самая сильная вещь, которую мы сейчас имеем ... один лист графена блокирует примерно 2,3% доступного света. Чтобы заблокировать весь свет, вам нужно 44 слоя. Графен имеет приблизительную массу 0,8 мг на квадратный метр. Таким образом, квадратный метр света, блокирующий графен, весит 35,2 мг.

Наш диск для создания затмения имеет область

1,6 10 14 м 1,6 10 14 м

Умножьте, что все ...

56320000000 k g 56320000000 К г

Это большой вес, но не так сильно, как любой из крупных астероидов в нашей системе. Но имейте в виду, что это только для листа графена ... который в этом размере был бы чрезвычайно гибким и должен был быть закреплен, усилен, а затем еще добавить систему стабилизации. Все это резко увеличило бы массу. И фиксация должна быть чрезвычайно надежной ... стабилизирующей нечто массивное ... безумным.

Короче говоря, я не думаю, что это возможно без каких-либо серьезных будущих технологий и, возможно, немного прикладного флеботина.

Для других альтернатив попробуйте использовать кольцо вокруг планеты или что-то еще, что не должно быть настолько огромным.

Oldcat
Отражение света может быть лучше, чем поглощение. Если вы его поглотите, в конечном итоге ваш объект нагревается, пока он не будет светиться так же ярко, как солнце. Нет затмения.

guildsbounty
Правда ... отражающий слой на графене был бы лучшей идеей ... yay, больше массы! Хотя вы, вероятно, могли бы разбавить графен несколькими слоями ... все равно нужно держать его достаточно толстым, чтобы быть стойким к ударам.

Oldcat
Не совсем - вы могли бы просто позволить ударам просто пробить дыру и восстановить ее позже.

guildsbounty
Ремонт графена непросто. Это моноатомная структура. Гораздо лучше не допустить, чтобы это повредило в первую очередь.

Oldcat
Не совсем возможно с микрометеорами. Затем замените его майларом.

Fungo

Для стабильности лучший способ навсегда затмить солнце - с кольцом.

Если бы на Земле было кольцо, подобное Сатурну, оно могло бы фильтровать солнце из одного полушария на всю зиму. Максимальный размер, кольцо диазонов внутри земной орбиты может быть настроено так, что часть его всегда будет блокировать некоторые (или все) солнца.


Oldcat

Поскольку создание объекта в 8 раз больше, чем размер луны, впечатляюще сложно, может быть и другой способ, который все еще впечатляет, но более практичен.

Почему нет солнечного затмения каждой новой луны? Это связано с тем, что орбита Луны наклонена относительно орбитальной плоскости Земли. В среднем луна немного меньше Солнца, поэтому луна должна быть ближе к перигею, чтобы получить полное затмение.

Таким образом, очевидное решение состоит в том, чтобы отрегулировать наклон и расстояние от луны, чтобы каждый месяц затмевать!

Так как это происходит только в небольшой области (и если вы делаете инклинометр орбиты ровно 0 только на экваторе), я не вижу, чтобы какой-либо реальный эффект был на ежемесячное затмение, за исключением того, что он был скучным и обыденным.


Nhoojn

Возможно.

  1. Поместите ускорители с достаточной мощностью, чтобы Земля и Луна оставались в одном месте в Солнечной системе (1 указывали направление, противоположное тому, где сейчас идет наша Земля, и 1, указывающее на солнце, чтобы наша Земля не перешла прямо на солнце) и поместите их на луну, позже (когда скорость Земли и Луны равна нулю), остановите бустер, который не указывает на солнце

Редактировать: да, это будет неустойчиво, и из-за того, что Земля всегда вращается вокруг, нам нужно сделать это бустерным поездом, который может пересечь Землю. и давайте просто положим на луну, так что это будет намного проще.

2. Сделайте сателлит, который достаточно большой (с размером, который имеет одинаковый размер солнца на расстоянии от Земли, смотрящим с земли), чтобы покрыть небо, которое всегда находится в точке Лагранжа, чтобы использовать его как искусственную луну.

(для этого требуется много ресурсов, топлива и энергии больше, чем мы знаем сейчас)

Burki
Вам, скорее всего, понадобится куча стабилизаторов, так как ваша установка нестабильна. Почему бы не «просто» поставить ускорители на Луну? Учитывая, что это намного меньшая масса, это должно быть намного проще.

bowlturner

Единственный способ - это искусственно спровоцировать его. Луны вращаются вокруг планеты, поэтому, помещая луну в одно пятно между планетой и солнцем (или любой другой достаточно большой объект), для стабилизации необходимо иметь стабилизаторы. Если вы думаете о каком-то другом объекте, вращающемся вокруг Солнца, находящегося между ними, ну, скорость орбитального тела зависит от расстояния от солнца, поэтому тело ближе к солнцу будет двигаться быстрее. Если бы было достаточно большое и достаточно близко к нашей орбите, каждые пару тысяч лет у нас могло быть месяц или два длинных затмения по мере прохождения нашей планеты.

Одна вещь, о которой стоит подумать в этом случае - Янус и Эпиметеус, - это два тела, которые настолько близки по орбите, что переключаются на орбиты, когда они приближаются, они никогда не проходят друг друга, они больше похожи на ретрансляторов, к другому затем замедляется до внешней полосы и первая ускоряется во внутреннюю полосу. Планеты, вероятно, вызовут тектоническую активность, когда они приблизятся друг к другу, что тоже близко.


AndyD273

Солетта / солнечное зеркало может работать.

В « Зеленом Марсе» гигантское солнечное зеркало помещается в точку Марса L1 и увеличивает солнечный свет, чтобы сделать Марс ярче и теплее. Он удерживается на месте стабилизаторами, а также эффектом солнечного паруса. Другой помещен в точку Венеры L1, чтобы заблокировать весь солнечный свет и заморозить атмосферу, поэтому его можно заменить чем-то менее смертельным.

«Ну, и теперь, когда эта солетта заливает солнечный свет на поверхность!» - воскликнула Джессика. Она покачала головой, как бы неодобрительно. «Естественная инсоляция в среднем составляла сорок пять процентов от Земли, а с soletta - до пятидесяти четырех».

«Расскажи мне больше об этой солетте, - осторожно сказал Сакс. Они сказали ему в каком-то раунде. Группа транснациональных организаций, возглавляемая Субараши, построила круговую решетчатую решетку солнечных парусов, помещенную между солнцем и Марсом и выровненную для фокусировки внутреннего солнечного света, который просто пропустил бы планету. Кольцевая опора зеркала, вращающийся в полярной орбите, отраженный свет обратно к soletta, чтобы уравновесить давление солнечного света, и свет был отскочил обратно на Марс, а также. Обе эти зеркальные системы были действительно огромны по сравнению с ранними парусами корабля, которые Сакс заручился отражением света на поверхности, и отраженный свет, который они добавляли в систему, был действительно значительным.

«Должно быть, стоило целое состояние, чтобы построить их», - пробормотал Сакс.

Если soletta была помещена в точку L1, но затем саботирована или просто сбита, она может направить свет от земли и вызвать постоянное затмение солнца.

Теперь по какой-то причине они могут поставить soletta в L1 Земли: глобальное потепление. Земля немного нагревается, поэтому прямые 5% света прочь и немного охлаждают, как гигантский термостат ... но что-то не так.

Рассмотрение комментариев
Вам не понадобится все это в точке L1. Он может даже находиться внутри орбиты спутников, используя давление солнечного ветра, чтобы удерживать его на месте, наряду с двигателями и стабилизаторами. Это уменьшит необходимый размер.

Oldcat
Вы понимаете, что этот объект должен быть примерно в 8 раз больше размера луны?

AndyD273
@Oldcat Хорошо, все в порядке. Или это может быть меньше, намного ближе, чем точка L1, и просто использовать свойства солнечного паруса, чтобы помочь сохранить его на месте. В любом случае, это было бы очень тонким и легким, чтобы работать, поэтому даже если бы он был таким большим, он был бы очень мал и должен был быть построен на орбите. Это глобальное потепление, о котором мы говорим! Много ли денег? И это на несколько порядков меньше и стабильнее, чем кольцо Дайсона Фунго.

Oldcat
Это может быть размер зонтика и держаться над головой, это правда. И тень сильно охладит вас.

Oldcat
Цифры должны дать крошечное пятно темноты на планете. Это никак не повлияет на глобальное потепление. Чтобы изменить температуру планеты, вам нужно сделать гораздо больше.

AndyD273
@Oldcat Итак, это займет два состояния ... Знаешь, я просто понял, что мы думаем о двух разных вещах. Ваше мышление о нормальном затмении, которое является небольшой областью, где луна-луна бьет по земле, и длится несколько минут, пока umbra не двинется дальше. Я больше думаю о вечной ночной ситуации, в основном из-за формулировки «Возможно ли, чтобы земля имела вечное солнечное затмение Так что да, гигантская солетта была бы очень дорогой, но дешевле и легче, чем менять орбиту луны или строить кольцо.

Смотри также