Sehen Sie sich zunächst die Antwort von @MichaelKarnerfors an, warum Sie dies nicht mit Spiegeln bauen können. Sie benötigen eine ausgefeiltere Ausrüstung, die das Sonnenlicht absorbiert und in einem fokussierten Strahl zur Erde zurückstrahlt. Die Gesetze der Thermodynamik erfordern, dass Sie dabei einen guten Teil der Energie verschwenden. Angenommen du machst das...

Die Sonneneinstrahlung auf die Erdoberfläche, ohne Berücksichtigung der atmosphärischen Absorption, beträgt ca$1200\;\frac{\text{W}}{\text{m}^{2}}$. Nehmen wir an, dass der Vollmond genauso weit von der Sonne entfernt ist wie die Erde und dass die Spiegel perfekt sind$1200\;\frac{\text{W}}{\text{m}^{2}}$der Mondoberfläche wird auf die Erde reflektiert.

Die Mondoberfläche beträgt 38 Millionen km ² . Da die Hälfte davon beleuchtet ist, können wir etwa 15 Millionen km ² nutzen . Wenn man dies auf eine Fläche von 7 km ² konzentriert , bedeutet dies, dass die an das Ziel abgegebene Leistung das Zweimillionenfache der direkten Sonneneinstrahlung beträgt, oder$2.5\;\frac{\text{GW}}{\text{m}^{2}}$.

Die erste Sekunde

Anfangs ist die Atmosphäre meist transparent. Normalerweise werden etwa 20 % der Sonnenwärme von der Atmosphäre absorbiert oder reflektiert; Nehmen wir an, 10% werden von der Atmosphäre absorbiert, was ist$0.25\;\frac{\text{GW}}{\text{m}^{2}}$. In einer Sekunde liefert dies$0.5\;\frac{\text{GJ}}{\text{m}^{2}}$zur Atmosphäre.

Die anderen 80 % der Leistung, oder 2 GW, strahlen auf das Land oder den Ozean darunter. Alles Brennbare fängt sofort Feuer.

Da "die Masse einer Luftsäule mit einem Querschnitt von 1 cm ^{2 ziemlich genau 1 kg beträgt"} 1 , können wir berechnen, wie viel Energie benötigt wird, um den Stickstoff in der Atmosphäre zu ionisieren; wir haben mehr als genug.

Die gesamte Atmosphäre über diesem stadtgroßen Gebiet würde sich in weniger als einer Sekunde in undurchsichtiges Plasma verwandeln und die Erde für eine Weile schützen, bis sie sich dem Gleichgewicht nähert (etwa die Temperatur der Sonnenoberfläche). Dann leuchtet es sehr hell und gibt seine gesamte Energie entweder zurück in den Weltraum oder auf den Boden darunter ab.

Danach

Nehmen wir an, dass die Hälfte der Energie nach außen abgestrahlt wird und die andere Hälfte nach innen, wodurch ungefähr geliefert wird$1\;\frac{\text{GW}}{\text{m}^{2}}$in jede Richtung. Alles, was an der Oberfläche freigelegt ist, wird vom Licht einer Million Sonnen verdampft, und das meiste davon verwandelt sich auch in Plasma.

Nehmen wir bei Seen an, dass das gesamte 1 GW zum Kochen von Wasser verwendet wird. Das Erhitzen von Wasser auf seine Siedetemperatur und das anschließende Kochen dauert etwa$2500\;\frac{\text{k}}{\text{kg}}$. Wenn die Dampfwolken und das dichtere Wasserplasma das Licht nicht blockieren, verdampft die Waffe Wasser mit einer Geschwindigkeit von 0,4 Metern pro Sekunde , was bedeutet, dass ein See mit einer durchschnittlichen Tiefe von 40 Metern in etwa zwei Minuten verschwinden würde.

Die weltweiten geologischen Auswirkungen wären wahrscheinlich gering, da dieses Licht nur einen kleinen Prozentsatz dessen ausmacht, was normalerweise auf die Erde fällt, nur konzentrierter, und das Sonnenlicht derzeit die weltweite Geologie nicht beeinflusst. Ich stelle mir jedoch vor, dass diese Waffe, wenn die Atmosphäre die Hitze nicht zu sehr verteilt, einige Vulkane erzeugen könnte, indem sie ein Loch durch die Erdkruste schmilzt.

Siehe auch https://what-if.xkcd.com/13/ und insbesondere https://what-if.xkcd.com/141/ . Der Mondreflektor ist millionenfach schwächer als die Fokussierung der gesamten Sonne auf die letztere Verbindung, sodass in dieser Situation die Erdoberfläche nicht abgetragen würde, es keine Röntgenstrahlen geben würde und Menschen auf der anderen Seite der Erde würden überleben.

Du bekommst zwei Sonnen. Sie bekommen kein Feuer.

Aufgrund mechanischer Ausrichtungsfehler und kleiner Unvollkommenheiten wird das Licht nicht auf einen Punkt konzentriert, sondern auf einen kleinen Kreis von etwa 3 Kilometern Durchmesser und mit einer Gaußschen Verteilung des Sonnenlichts.

Der Fehler in Ihrer Argumentation besteht darin, anzunehmen, dass die Reflexion der Sonne von einem dieser Spiegel auf einem 3 km langen "kleinen Kreis" endet. Das wird nicht passieren. Der kleinste erreichbare Kreis hat einen Radius von etwas mehr als 1700 km.

Das liegt daran, dass jeder Ihrer Spiegel das Äquivalent einer Lochkamera ist ; Sie haben nur die zusätzliche "Bonus"-Funktion, mit der Sie die resultierenden Bilder überall dort anzeigen können, wo Sie möchten.

Der Radius des resultierenden Sonnenbildes von jedem Spiegel ist:

$Radius_{Sun Image} = \frac{Radius_{Sun} \cdot Distance_{Moon To Earth} } {Distance_{Sun To Earth}}$

Wir brauchen die Zahlen dazu nicht zu ziehen, denn wir kennen dieses Verhältnis bereits von Sonnenfinsternissen: Von der Erde aus gesehen erscheint der Mond so groß wie die Sonne, also die resultierenden Sonnenbilder auf der Erde, wie sie von all Ihren Monden projiziert werden -Spiegel, genau so groß wie der Mond sein.

Wenn also alle Ihre Spiegel perfekt flach und perfekt reflektierend sind, übertragen die Spiegel einfach das gesamte vom Mond einfallende Sonnenlicht und lagern es stattdessen auf einer Fläche auf der Erde ab, die so groß wie der Mond ist.

Wenn Sie es also schaffen, alle Ihre Spiegel perfekt auszurichten, und die Spiegel eine absolut perfekte ebene Oberfläche haben und zu 100,00% reflektieren, passiert in der Praxis nur, dass Sie einfach zwei Sonnen statt einer bekommen.

Und dies geschieht nur auf den Teilen der Erde, die tatsächlich von diesem Sonnenbild bedeckt sind, was weniger als 5% der Erdoberfläche ausmachen wird.

Und obwohl dies eine beeindruckende Leistung ist, hat es einige ziemlich schwerwiegende Nachteile:

• Sie erfüllen Ihr Ziel, eine Massenvernichtungswaffe herzustellen, nicht.
• Sie erhalten einen sehr kalten Mond, zumindest auf der der Erde zugewandten Seite
• Auf 95 % der Erdoberfläche ist kein schöner Mond mehr zu sehen
• Auf den restlichen 5% erhalten Sie eine weitere Kopie der Sonne anstelle eines Mondes.
• Du ruinierst dein gesamtes Militärbudget, das du für bessere Dinge ausgeben könntest, wie das Werfen von Steinen auf deinen Feind.

Oh, glauben Sie mir, wenn Sie das gesamte Budget nehmen, das Sie für den Bau von Mondspiegeln ausgegeben hätten, und das in einen Kreis mit einem Radius von 3 km auf der Erde umwandeln, um Steine ​​​​zu werfen, garantiere ich, dass Ihr Feind bald genug nachgeben wird. :D

Technisch gesehen ist es kein Laser, da Sie nur Sonnenlicht reflektieren, das in inkohärenten Wellenlängen vorliegt. Ein Laser mit dieser Leistung wäre weitaus effektiver, zumal Sie die Frequenz so "abstimmen" könnten, dass sie durch eines der "Fenster" des Spektrums geht, in dem die Atmosphäre für Energie dieser Frequenz transparent ist (beachten Sie, dass dies keine 100% ige Transparenz ist , nur "mehr" transparent).

OTOH, die meisten Lasermechanismen sind schlecht darin, Energie in Laserlicht umzuwandeln, nur 20% der einfallenden Energie könnten in Laserlicht umgewandelt werden. Sogar die theoretische maximale Effizienz von Freie-Elektronen-Lasern liegt bei @ 65%, was nicht zu verachten ist, aber wir müssen hoffen, dass die Abstimmung zum Schießen durch eines der "Fenster" und die Effizienz von Laserlicht gegenüber inkohärentem Licht wird die Umwandlungsverluste mehr als ausgleichen.

Wie bei dem von Lirtosiast beschriebenen Sonnenspiegel würde es einen Moment geben, in dem die einfallende Energie die Atmosphäre in Plasma verwandeln würde, aber da wir den Strahl abgestimmt haben, würde die Energie zuerst auf den Boden treffen, bevor die Energie des Strahls mit der Atmosphäre interagiert. Der Durchmesser des Lasers könnte beliebig groß sein, der minimale Durchmesser würde durch den Lasermechanismus, die Wellenlänge und den Fokussierspiegel definiert

Von Atomic Rockets :

Laserstrahlen unterliegen nicht dem Abstandsgesetz, aber sie unterliegen der Beugung. Der Radius des Strahls breitet sich mit zunehmender Entfernung von der Laserkanone aus.

RT = 0,61 * D * L / RL

wo:

RT = Strahlradius am Ziel (m)

D = Entfernung vom Lasersender zum Ziel (m)

L = Wellenlänge des Laserstrahls (m, siehe Tabelle unten)

RL = Radius der Laserlinse oder des Reflektors (m)

Natürlich müssen Sie die Parameter für den gewünschten Effekt einstellen.

Ich vermute, dass die Zeit und Mühe, die erforderlich sind, um einen echten Laser zu bauen, der von der Energie einer massiven Mondspiegelfarm angetrieben wird, kontraproduktiv sein wird, da der Spiegel selbst ziemlich effektiv gegen die Erde sein wird. Der Bau eines Lasers wird nicht nützlich, um die Erde anzuvisieren, sondern als Antriebssystem für ein interstellares Raumschiff, für den Hochgeschwindigkeits-Sonnensegelhandel im Sonnensystem und als ultimative Waffe, um Planeten, Monde und Asteroiden überall in der Sonne zu bedrohen System (" Das ist kein Mond !")