Охотник Галина Григорівна    
Меню сайту
Категорії розділу
Шкільні новини [5]
Новини освіти [19]
Наука і Технології [1048]
Новини космонавтики [130]
Методичний кабінет [7]
Хмаринка тегів
Міні-чат
Конкурси

конкурс сайтов
Наше опитування
Ви, відвідувач сайту:
Всього відповідей: 517
Статистика
Форма входу
Соціальні мережі
Популярні програми
Головна » 2015 » Квітень » 4 » Космический корабль, двигающийся на околосветовой скорости, можно засечь с Земли
20:46
Космический корабль, двигающийся на околосветовой скорости, можно засечь с Земли
Такое взаимодействие должно создать особое сопротивление, накладывающее определённые ограничения на скорость, которую сможет развить корабль. Однако это также означает, что релятивистские космические полёты будут оставлять за собой уникальную "подпись" в спектре приходящего к Земле излучения, которая будет заметна для современных земных приборов. Правда, инопланетный корабль можно будет засечь, только если он летит в нашей галактической окрестности.

Если инопланетный релятивистский корабль пролетит по просторам нашей Галактики, земляне смогут увидеть его "след" (иллюстрация Wikimedia Commons).

Напомним, что реликтовое излучение, именуемое также космическим микроволновым фоном, представляет собой "эхо" Большого взрыва. Это первый свет, который появился в пространстве-времени и к сегодняшнему дню вместе с расширяющейся Вселенной "растянулся" до микроволновой частоты.

По расчётам учёных, в каждом кубическом сантиметре Вселенной содержится более 400 космических микроволновых фотонов. Это означает, что релятивистский космический корабль, путешествующий сквозь галактику, будет сталкиваться с мириадами частиц реликтового излучения ежесекундно.

Эти столкновения будут происходить на микроскопическом уровне: фотоны будут попадать в ядра атомов на высоких энергиях (как в кольце Большого адронного коллайддера). А принципы физики частиц гласят, что любые высокоэнергетические столкновения будут порождать пары электронов и позитронов.

Юртсевер и Уилкинсон подсчитали, что фотоны, сталкивающиеся с кораблём, который идёт на субсветовых скоростях, со стороны будут выглядеть как высокоэнергетичные гамма-лучи. Если эти гамма-лучи имеют энергию большую, чем масса покоя электрона и позитрона, то столкновение породит электрон-позитронную пару.

Более того, расчёты показали, что подобный процесс будет сопровождатьсядиссипацией (рассеянием) огромного количества энергии. Создание каждой пары частицы-античастицы будет приводить к выделению 1,6 x 10-13 джоулей.

"Если предположить, что площадь космического корабля составляет около 100 квадратных метров, то диссипативный эффект составит около двух миллионов джоулей в секунду", — рассказывает Уилкинсон.

Для космического корабля, находящегося в состоянии покоя, диссипация энергии окажется ещё выше, поскольку здесь вступает эффектрелятивистского замедления времени. Секунды длятся дольше, когда корабль набирает скорость, близкую к световой, поэтому и диссипация энергии достигает 1014 джоулей в секунду.

По этой причине, сообщают физики, двигатели космического корабля должны будут преодолеть очень существенное сопротивление, только чтобы поддерживать постоянную скорость движения судна. Поэтому чтобы удержать сопротивление на незначительном уровне — всего в несколько джоулей в секунду — необходимо держать скорость такой, чтобы создания электронно-позитронных пар не происходило вовсе. И этот порог возможно преодолеть, если корабль движется со скоростью менее (1 – 3,3 x10-17) от скорости света (то есть около световой, но чуть меньше неё).

Движение релятивистского корабля будет порождать и другое явление. Он будет рассеивать космический микроволновый фон таким образом, что оставит уникальную "подпись" в излучении, доходящем до Земли.

Изменение вида космического микроволнового фона с точки зрения наблюдателя, находящегося в релятивистском корабле (иллюстрация Yurtsever/Wilkinson/ArXiv.org).

"Барионный космический корабль, идущий на релятивистских скоростях, будет взаимодействовать с реликтовым излучением, вследствие чего возникнет рассеяние энергии и сдвиг частоты, что, в свою очередь, может быть замечено с Земли, если использовать самые современные детекторы", — рассказывает Уилкинсон, чья статья появилась на сайте препринтов arXiv.org.

Исследователи вычислили свойства гипотетической световой "подписи". Оказалось, что рассеяние должно генерировать излучение в терагерцовой-инфракрасной областях спектра и что этот сигнал должен двигаться относительно фона.

"Характерные особенности сигнала — это быстрое падение температуры, сопровождаемое быстрым ростом интенсивности энергии, наряду с движением источника по отношению к системе отсчёта. За систему отсчёта можно принять далёкие и сверхъяркие квазары, которые должны быть видны с Земли", — поясняет Уилкинсон.

Разумеется, подобный сценарий возможен лишь при некоторых обязательных условиях. Прежде всего, в космосе должна существовать цивилизация, способная на строительство субсветового корабля. Также необходимо, чтобы этот корабль пролетал в пределах обозримого с Земли космоса.

И наконец, важно учитывать, что помимо столкновения с фотонами субсветовому судну предстоят и столкновения с частицами космической пыли, каждое из которых будет иметь энергию в 10 тысяч мегаджоулей, если масса этих частиц составит около 10-14 грамма. Поэтому для начала инопланетным инженерам, так же как и земным, предстоит решить прозаичную, но вполне реальную проблему расчистки дороги для межзвёздного судна. Есть над чем поломать голову будущим поколениям учёных.

Категорія: Наука і Технології | Переглядів: 263 | Додав: звезда | Рейтинг: 5.0/1
Всього коментарів: 0
Додавати коментарі можуть лише зареєстровані користувачі.
[ Реєстрація | Вхід ]
Пошук
Фраза дня
Календар
«  Квітень 2015  »
ПнВтСрЧтПтСбНд
  12345
6789101112
13141516171819
20212223242526
27282930
Свята та події
Календар свят і подій. Листівки, вітання та побажання
Прогноз погоди
Дніпродзержинськ 
Архів записів
Час життя сайту
Друзі сайту
Освітній портал Сайт о космосе,НЛО,аномалиях Банк Интернет-портфолио учителей Освітній портал MyReferatik
Новини
Copyright MyCorp © 2017Створити безкоштовний сайт на uCoz