Zehn Lichtsekunden sind eine sehr lange Distanz: 1,86 Millionen Meilen (3 Millionen Kilometer). Zum Vergleich: Der Mond ist etwa 1,3 Lichtsekunden von der Erde entfernt und die kürzeste aufgezeichnete Entfernung zwischen Erde und Mars beträgt 187 Lichtsekunden .
Nehmen wir an, ein angreifendes Schlachtschiff hat die Fähigkeit , ein zehn Lichtsekunden entferntes verteidigendes Schlachtschiff zu erfassen (diese Fähigkeit, was auch immer sie ist, kommt dem Verteidiger nicht zugute). Der Energiestrahl ist photonisch und liefert etwa 10 9 Joule Energie in einer Entfernung von zehn Lichtsekunden. Nehmen wir außerdem an, dass der Strahl so weit fokussiert werden kann, dass er mit nicht mehr als einem Meter Streuung ankommt.
Nehmen wir zum Zweck der Frage an, dass das verteidigende Schiff nicht weiß, dass das angreifende Schiff anwesend ist.
Nehmen wir schließlich an, dass das verteidigende Schiff den ankommenden Strahl innerhalb von zwei Sekunden erkennen könnte, es könnte manövrieren, um dem Angriff auszuweichen. (Oh, und keine Schilde. Es ist ein gewaltiges Problem für das verteidigende Schiff, für einen beliebigen Zeitraum von 10 9 Joule Energie getroffen zu werden.)
Okay, noch was. Ignorieren Sie die Zeitdauer, in der die Energiewaffe aktiviert ist. Das ist eigentlich irrelevant für die Frage. Ob der Strahl auf einer Attosekunde oder alle zehn Sekunden des Durchgangs war, ändert nichts an der Frage.
Frage: Gibt es irgendetwas über Photonen und/oder Raumzeit, das wir heute wissen oder theoretisieren, das darauf hindeutet, dass es für das verteidigende Schiff möglich ist, den einfallenden Energiestrahl zu erkennen, bevor er das Schiff trifft (idealerweise zwei Sekunden bevor er das Schiff trifft, aber überhaupt ist die Frage)?
Bitte beachten Sie das Hard-Science -Tag.
BEARBEITEN Ich entschuldige mich dafür, dass ich nach dem Schreiben der Frage ins Bett gegangen bin und daher keinen der Kommentare gesehen habe. Es ist offensichtlich wahr, dass die Photonen selbst nicht erkannt werden können, bevor sie auf die Sensoren des verteidigenden Schiffs treffen – was darauf hindeuten würde, dass es keine Möglichkeit gibt, den einfallenden Strahl zu erkennen. Die Voyager-Raumsonde entdeckte jedoch den Bogen der Sonnenmagnetosphäre und Wind, bevor sie in den interstellaren Raum eindrang, wo sie heißes Plasma fand. Ich fragte mich, ob der Durchgang von Licht etwas vor sich „schieben“ könnte, wie den Bogen der Sonnenmagnetosphäre oder Wind, und dass dieser ankommende Ansturm von „etwas“ verwendet werden könnte, um den ankommenden Strahl zu erkennen.
Aus dieser Perspektive könnte es notwendig sein, anzugeben, wo der Angriff stattfindet, da der Sonnenwind und die Magnetosphäre das meiste Material zurückhalten, das aus dem Sonnensystem "geschoben" werden könnte, was bedeutet, dass es einfacher sein könnte, eine erfolgreiche Erkennung zu haben im interstellaren Raum. Das könnte aber auch einfach bedeuten, dass es in einem Sonnensystem schwieriger, aber nicht unmöglich ist. Berücksichtigen Sie im schlimmsten Fall beide Standorte. Wenn wir alle glauben, dass Licht verwendet werden kann, um ein Raumschiff zu schieben, dann scheint es offensichtlich, dass etwas verwendet werden könnte, um den ankommenden Strahl zu erkennen, solange es etwas zu schieben gibt.
Da es eine schwierige Frage ist - die Antwort ist NEIN, kann das verteidigende Schiff nichts tun, um einen eingehenden Laserangriff von einem feindlichen Schiff zu erkennen, das es nicht sieht .
Die Argumentation liegt auf der Hand: Lichtgeschwindigkeit ist der schnellste Weg, um Informationen zu verbreiten, sodass Informationen als Gigajoule-Laserstoß ankommen. Da durch Ihre Bedingungen das verteidigende Schiff nichts über den Angreifer weiß, kann es keine Vorbereitungen für den Schuss erkennen.
Um dieses Problem zu lösen, können Verteidiger genau die gleiche Taktik anwenden, die Seeschiffe gegen U-Boote einsetzten (und bei Militärübungen anwenden): nur periodisch willkürlich den Kurs ändern.
Wenn dieses Verteidigerschiff eine charakteristische Größe von 100 m hat, muss es nur seine seitlichen Schubdüsen in zufälliger Richtung und in zufälligen Intervallen (aber nicht mehr als 10 Sekunden) mit deltaV etwas mehr als 10 m/s abfeuern. Dies bedeutet, dass jede Sekunde etwa 1 m/s seiner deltaV-Reserve verbraucht wird. So ist sichergestellt, dass Angreifer in 10 Lichtsekunden Entfernung immer ein veraltetes Ziel haben. Die Geschwindigkeitsbegrenzung für die Informationsverbreitung funktioniert in beide Richtungen.
Die Antwort von Ksbes ist eine wirklich gute Idee, wenn Sie wissen, dass Sie sich in einem Kampf befinden, aber wenn Sie sich nicht bewusst sind, wie es das OP vorschreibt, nehmen Sie wahrscheinlich keine kontinuierlichen größeren Kurskorrekturen vor.
Um Ihr Problem zu lösen, können Sie den Strahl nicht auf sich zukommen sehen, aber Laser, die genug Saft enthalten, um bedeutenden Schaden zu verursachen, verbrauchen viel Energie. Und bei der Stromerzeugung entsteht Wärme, die ebenfalls mit Lichtgeschwindigkeit abgestrahlt wird. Während Sie das Schiff möglicherweise nicht aus 10 Meilen Entfernung sehen können, während es sich versteckt und darauf wartet, Sie zu überfallen, muss es, sobald es einsatzbereit ist, seine Reaktoren hochfahren, um die Waffe aufzuladen. Wenn die Waffe eine Ladezeit von 2 Sekunden hat und Ihre Sensoren ausreichend empfindlich sind, wäre es die Hitze beim Laden der Waffe, die Sie darauf hinweisen würde, dass etwas da draußen auf Sie schießen wird.
Dies würde Ihnen den Moment geben, in dem Sie mit dem Ausweichpiloten beginnen müssen, und dann gilt alles in Ksbes 'Antwort für die Zukunft.
Lichtgeschwindigkeit ist der schnellste Weg für Informationen. Es ist absolut unmöglich (aus einem harten wissenschaftlichen PoV), dass Ihr anvisiertes Schiff weiß, dass das feuernde Schiff geschossen hat , bevor es getroffen wird (oder bevor der Schuss verfehlt, wenn es falsch ausgerichtet wurde).
Es gibt immer noch ein paar Möglichkeiten, wie Sie vermeiden können, von einem Angreifer erschossen zu werden, von dem Sie nicht wissen, dass er dort ist
Ich denke, die Nachteile einer zufälligen Kursänderung sind so hoch, dass Sie dies wahrscheinlich nicht tun möchten, es sei denn, Sie glauben, dass die Wahrscheinlichkeit sehr hoch ist, dass Sie angegriffen werden *. Ausschau zu halten und erst dann zu zufälligen Kursanpassungen zu wechseln, wenn der Feind entdeckt wird, ist mit ziemlicher Sicherheit die beste verfügbare Option in Ihrer harten Wissenschaftswelt
Eine "Zielerfassung", wie sie im modernen Militärjargon verwendet wird, bezieht sich auf ein aktives Radar, das ein Ziel mit ziemlich hoher Auflösung und Genauigkeit abbildet. Ein Ziel, das 10 Lichtsekunden entfernt ist, kann in diesem Sinne des Begriffs nicht "festgemacht" werden. Es kann passiv erkannt werden, indem Schwarzkörperstrahlung oder Motorwärme beobachtet wird, oder aktiv, indem EMR-Impulse (Radar/Lidar) ausgesendet werden.
Unabhängig davon, ob aktiv oder passiv, ist jede empfangene Positionsinformation zwangsläufig 10 Sekunden alt! Wie jede andere Antwort feststellt, kann in 10 Sekunden viel passieren. Die Zeit zwischen einem Positionierungs-Ping und Beam-on-Target beträgt 20 Sekunden!
Wenn das Schiff nicht von der Sonne beleuchtet wird oder aktiv vom Angreifer wegstößt, wird es sehr schwierig sein, es präzise und passiv zu erkennen. Wenn der Verteidiger über sehr effiziente Motoren verfügt, die keine Schubenergie an den Seiten abgeben, ist das einzige EMR, das Sie sehen werden, das Schwarzkörperglühen, das der Verteidiger nicht verbergen kann. Bei 10 Lichtsekunden ist dieses Leuchten sehr schwach . Und es wird auch nicht scharf aufgelöst, weil es von jedem Teil des Schiffes abgeht und in alle Richtungen geht. Es wird verschwommen sein und sich bewegen. Das Beste, was der Angreifer tun kann, ist also, ein Vorhersagemodell zu erstellen, wo sich das Schiff in 10 Sekunden befinden wird, und zu hoffen, dass es in dieser Zeit seinen Kurs nicht ändert. Das ist kein "Schloss". Das ist buchstäblich ein Schuss ins Blaue .
Dies ist viel gefährlicher, da jede Weltraummarine, die ihr Geld wert ist, weiß, welche Frequenzen normalerweise zum Zielen verwendet werden, und über passive Sensoren verfügen wird, um alle Scanversuche aufzuspüren. Aktives Zielen kündigt sowohl Ihre feindlichen Absichten als auch Ihre Richtung an und gibt dem Ziel 10 Sekunden Zeit, um aus Ihrer "Sperre" zu manövrieren. Da Sie viel Energie auf Ihr Bildziel werfen können, können Sie ein viel schärferes Bild davon erhalten. Ein kohärenter, kollimierter Strahl mit vielen Photonen kann den Ort und die Geschwindigkeit Ihres Ziels mit so viel Präzision auflösen, wie Sie bereit sind, Energie dafür aufzuwenden. Aber je mehr Energie Sie für die Bildgebung aufwenden, desto mehr Informationen hat der Verteidiger auch über Ihren Standort! Es ist also wirklich eine Art bidirektionales Zielsystem!
Was ein Verteidiger tun möchte, ist die Fähigkeit des Angreifers zu vereiteln, seine Position und Richtung zu bestimmen. Der beste Weg, dies zu tun, ist durch Tarnung und Irreführung, dh Köder. Sie möchten sicherstellen, dass Ihr Schiff keine schönen scharfen Winkel hat, die die häufigsten Zielfrequenzen zum Angreifer zurückwerfen. Sie wollen EM-Ablenkplatten, die die Energie herumwerfen und sie in schrägen Winkeln reflektieren, die vom Angreifer weg sind (so ungefähr funktionieren Stealth-Farbbeschichtungen heute). Sie können noch einen Schritt weiter gehen, indem Sie eine Drohnenflotte unterhalten, die Ihr Schiff aus der Ferne eskortiert. Sie können eine "abstimmbare Reflexion" haben. Das heißt, sie können eine helle, glänzende Seite haben, die so gestaltet ist, dass sie wie Ihr Schiff aussieht, und eine matte, unauffällige Seite, die so gestaltet ist, dass sie sich verbirgt. Durch die Manipulation dieser Drohnen, kombiniert mit den Stealth-Eigenschaften Ihres Schiffes,
Sobald Sie einen Ziel-Ping erhalten, können Sie außerdem aktiv Köder mit anständiger Seitwärtsgeschwindigkeit starten, um das Zielradar aktiv in eine andere Flugbahn zu lenken. Der Trick besteht darin, dass die Köder eine überzeugende Radarsignatur präsentieren, die plausibel Ihr Schiff sein könnte, ohne es zu übertreiben und zu verkünden, dass sie nur Köder sind. Ich bin mir sicher, dass es um diese Technologie ein Wettrüsten geben würde.
Um das Problem der „bidirektionalen Sperre“ zu überwinden und die Auswirkungen von ECM abzumildern, setzen Angreifer Gegenmaßnahmen ein, wie z. B. ihre eigenen Zielköder. Dies werden Drohnen sein, die so konstruiert sind, dass sie eine Flugbahn fliegen, die das angreifende Schiff maskiert, und auch eine viel breitere effektive Radaröffnung bieten, um Streureflexe des Zielradars zu erfassen. So funktioniert die aktuelle Anti-Stealth-Technologie heute (mehrere Bodenstationen nehmen falsche Radarreflexionen auf, um ein virtuelles Bild zusammenzusetzen).
Das Endergebnis werden riesige Sphären möglicher Schiffspositionen sein, wobei der eigentliche Angreifer und Verteidiger irgendwo innerhalb dieser Sphären manövrieren. Und wenn sie nicht stark unterlegen sind, ist es zweideutig zu sagen, dass ein Schiff der Angreifer und das andere der Verteidiger ist.
Wenn Sie sich an die harte Wissenschaft halten wollen, können Sie praktisch nichts tun, da jede Strahlung, die anzeigt, dass sie feuern (sichtbar oder auf andere Weise), mit der gleichen Geschwindigkeit unterwegs ist wie der tatsächliche Impuls, der das Schiff beschädigt.
Wenn Sie darauf bestehen, dass dies für Ihre Geschichte notwendig ist, gibt es zwei Möglichkeiten, die ich sehe.
Die erste Option basiert auf der Schätzung, wann Ihr Feind feuern wird, basierend auf dem Bild, das Sie 15 Sekunden vor dem Feuer (z. B.) des feindlichen Schiffes sehen, z werden von ihrem Puls getroffen. Wenn Sie ungefähr die Feuerrate kennen, die ihre Waffe von da an erreichen kann, können Sie daraus schließen, wann Sie wieder Ausweichmanöver durchführen müssen.
Dies würde nur funktionieren, wenn der Feind nur eine Hauptbatterie hat. Wenn sie 4 haben, wie es Schlachtschiffe im 2. Weltkrieg oft tun würden, könnten sie das Feuern jeder Batterie einfach verschieben, sodass Sie ständig gezwungen sind, sich ausweichend zu bewegen.
Dies ist jedoch ein absolut vernünftiges Verhalten für ein Schiff im Kampf, da das feindliche Schiff auch nur weiß, wo Sie vor 10 Sekunden waren, und vorhersagen muss, wo Sie sich befinden werden. Durch ständiges Ändern des Kurses beim Schließen der Distanz oder Abfeuern von gelenkter Munition ist es für den Feind genauso schwierig, das Schiff zu treffen, wie es zu erraten ist, wann das feindliche Schiff feuern wird (vorausgesetzt, das Schiff kann im Verhältnis zu seiner Größe angemessen beschleunigen - vorausgesetzt dass 1/2 * Beschleunigung * Flugzeit ^ 2 größer ist als die Länge Ihres Schiffes, sollten Sie in Ordnung sein).
Die zweite Option, die wesentlich handlicher und keineswegs harte Wissenschaft ist, besteht darin, sehr kleine Wurmlöcher in der Nähe des feindlichen Schiffes zu erzeugen. Indem sie das Schiff durch dieses Wurmloch beobachten, können sie einen Vorsprung von ungefähr 10 Sekunden gewinnen (wobei die Zeit zum Verarbeiten der Daten ignoriert wird, sobald Sie sie erhalten haben). Dies würde Ihnen genügend Zeit geben, sich vorzubereiten, sobald sie feuern.
Wie andere Antworten sagen, ist die Lichtgeschwindigkeit eine harte Geschwindigkeitsbegrenzung - nach dem Verständnis der gegenwärtigen Physik gibt es keine Möglichkeit, dies zu umgehen.
Dies bedeutet jedoch nicht, dass es keine Hoffnung gibt. Das bedeutet nur, dass der Abstand von zehn Lichtsekunden im Wesentlichen irrelevant ist . Die Möglichkeiten sind genau die gleichen, als wenn unser Verteidiger direkt neben dem Angreifer oder ein ganzes Lichtjahr entfernt wäre.
Das bedeutet also: Der Verteidiger muss in der Lage sein, den Schuss irgendwie vorherzusehen. Dies kann auf verschiedene Weise geschehen. Eine Idee: Das Schießen selbst ist ein nicht augenblicklicher Prozess, bei dem der Laser einige Sekunden lang aufgeladen wird, bevor der Hauptimpuls ausgelöst wird, und diese Aufladung ist durch einige subtile Emissionen erkennbar, wenn der Verteidiger einen darauf abgestimmten Sensor hat. (Dies erfordert nicht, dass der Verteidiger von der Anwesenheit des Angreifers weiß: Stellen Sie sich ihn als wachsames Zebra vor, das immer auf der Suche nach Löwen ist.)
Als Antwort auf die Bearbeitung der Frage hilft es nicht, zu versuchen, die Fähigkeit des Lichts zu nutzen, um etwas anzustoßen. Wenn Licht das tut, gibt es ihm nur einen Stoß in die vorgegebene Richtung, aber nie genug, um das Ding vor der Wellenfront zu halten. In gewissem Sinne ist die „Nein“-Antwort auf Ihre Frage nur eine anschauliche Wiederholung des Prinzips, dass sich nichts schneller fortbewegen kann als das Licht. Ein Photon sendet niemals eine Warnung voraus.
L.Niederländisch
bta
Eric Türme
Willk
JBH
JBH
Poncho
JBH