Kann ein Laser im Weltraum wirklich als sichtbare "Kugeln" erscheinen?

Inspiriert von Star Wars und anderen Science-Fiction-Weltraumserien sehen wir oft, wie ihre Schiffe Laser als „große Nadel“ schießen, drei- oder viermal hintereinander geschossen, um eine Salve von Laserfeuer auszuführen, ähnlich wie unsere Metallgeschosse.

Ich weiß aus anderen Threads, dass Laser-Weltraumschlachten sehr unwahrscheinlich , wenn nicht sogar unmöglich sind , aber darum geht es in dieser Frage nicht. Ich bin auch nicht daran interessiert, dass dieser Laser (erheblichen) Schaden anrichten kann.

Ist es möglich , mit einer ähnlichen, aber leistungsstarken Version der heutigen Lasermaschinerie als Waffe im Weltraum eine "Laserkugel" herzustellen, die mit bloßem Auge im Weltraum sichtbar ist?

Es muss nicht „groß“ sein. Eine dünne Linie wie ein Scharfschütze, der durch eine Nebelwand zielt, reicht aus. Eine kurze Reihe von Lasern ist das, was ich wollte. Ich mache mir keine Sorgen um die Entfernung (weil der Laser in der Entfernung an Leistung verliert). Ich bin mehr daran interessiert, es sichtbar und "kugelartig" in Serien von Aufnahmen zu machen.

Update: Dies ist kein Duplikat von Könnte es möglich sein, einen Pew Pew Laser zu bauen? Seitdem konzentrieren sich die Antworten in dieser Frage auf "Pew, Pew" wie in seinem Klang. Meine Frage bezieht sich eher darauf, den Laser in seiner Flugbahn als "Kugeln" sichtbar zu machen.

Wenn die Laserkanone abfeuert, furzt sie tatsächlich ein bisschen stinkendes Gas. Deshalb gibt es "Pew, Pew, Pew".
@L.Dutch Ich bin sogar überrascht, dass die Eingabe des Titels mir diese Fragen nicht einmal vorgeschlagen hat. Mit "Pew, Pew, Pew" beziehe ich mich eigentlich auf die 3-Schuss-Salve (und einen Hinweis auf die Stimme eines Dota 2-Helden)
@LeonMeier: nicht ganz. Der Blutdruck im Auge wird durch die Struktur der Kapillaren bestimmt, damit das Blut nicht kocht. Die Flüssigkeit auf Ihrem Auge würde es tun, und die Kapillaren würden anfangen zu platzen, da sie ziemlich empfindlich sind, aber Sie könnten ein paar Kirchenbänke sehen, bevor Sie ohnmächtig werden!
@LeonMeier: Ich denke, dass Hartvakuum etwas weniger gefährlich ist, als du denkst. Sie haben Minuten, bevor wirklich schlimme Auswirkungen eintreten, von denen die erste Hypoxie ist.
@JoeBloggs Im Vakuum ohne Anzug hast du 15 Sekunden, bevor du draußen bist. Sobald Sie auf Vakuum treffen, entweicht Luft aus Ihren Lungen, wenn Sie versuchen, den Atem anzuhalten, verursachen Sie Risse und verlieren dann die Luft. Danach wird das Vakuum das Blut aktiv entgasen, sobald das ausgegaste Blut das Gehirn erreicht, verlieren Sie das Bewusstsein und es ist vorbei. Sie haben insgesamt etwa 15 Sekunden Zeit. Sie könnten etwas länger überleben, wenn Sie jemand anderes in Sicherheit bringt, aber der Zeitplan ist viel, viel strenger als bei gewöhnlicher Hypoxie.
@Miech: wusste wirklich nichts über das aktive Ausgasen. Das ist sehr cool. Auf der anderen Seite: Das ist immer noch mehr als genug Zeit, um ein oder zwei Kirchenbänke zu erleben, und das Gehirn kann minutenlang ohne Sauerstoff überleben. Solange Sie also einen Partner mit Sauerstoffversorgung zur Hand haben, sind Sie goldrichtig! Oder möglicherweise rot von all den geplatzten Kapillaren, aber...
"Ich weiß aus anderen Threads, dass Laser-Weltraumschlachten sehr unwahrscheinlich, wenn nicht sogar unmöglich sind", welcher Thread ist das? Das erscheint mir völlig absurd und völlig falsch.
@JoeBloggs Es ist eine Frage des Partialdrucks. Die in den Lungen gehaltene Luft hat einen gewissen Partialdruck von O2, und solange dieser hoch genug ist, extrahieren die Lungen Sauerstoff aus der gehaltenen Luft und setzen CO2 frei. Im Falle eines Vakuums ist der Partialdruck beider O2 gleich Null, sodass sich Gas von Bereichen mit hoher Konzentration (Blut) zu Bereichen mit niedriger Konzentration (Lungenhöhle) bewegt. Sie irren sich in Minuten. Entgastes Blut entfernt gespeicherte Gase (O2 und CO2) aus allen Geweben, durch die es fließt (wiederum aufgrund der Konzentration) und überträgt sie in die Lungen, um sie ins Vakuum freizusetzen, wodurch die Zelltodrate erheblich erhöht wird.
@miech: Es gibt Beispiele von Menschen, die Minuten in Kammern mit hartem Vakuum überleben. Soweit ich das beurteilen kann, verloren sie alle innerhalb von 15 Sekunden oder weniger das Bewusstsein (wie Sie sagten), wurden aber zwischen der 1- und 4-Minuten-Marke gerettet.
Der Laser wäre nur sichtbar, wenn er durch ein Medium geleitet wird, das den Strahl gestreut hat. In einer Weltraumschlacht sind dies die Materialien, die vom Ziel verdampfen, insbesondere wenn sie von einem Ravening Beam of Death (RBoD)-Gigawattlaser angegriffen werden, der das Ziel in einer Entfernung von einer Lichtsekunde angreift und Metalle, Keramik und Kohlenstofffasern in Millisekunden verdampft.
@AdamD.Ruppe Dies ist der Thread, der ausdrücklich erwähnt, dass worldbuilding.stackexchange.com/questions/39323/… siehe die dritte Antwort im Abschnitt "Laser".
@editor Entschuldigung, der Titel sollte Aufmerksamkeit erregen. Ich glaube, dass der aktuelle Titel dieses Ziel immer noch bewahrt und potenziellen Besuchern mehr Einblick bietet!
Jetzt erwähnt der Titel Ton, während die Frage ausdrücklich besagt, dass es nicht um den Ton geht.
Muss es ein Laser sein oder soll es nur wie ein Laser aussehen?

Antworten (13)

In Star Wars schießen sie Plasma aus energetisiertem Gas (Tibanna). Plasma bewegt sich deutlich langsamer als die Lichtgeschwindigkeit, sodass das menschliche Auge es als eine Art „Kugel“ wahrnehmen kann.

Die Herstellung einer Laserkugel ist mit verbesserten Versionen moderner Laserwaffen nicht machbar, da sich ein echter Laser mit Lichtgeschwindigkeit fortbewegt - jeder Schuss scheint eine Linie zwischen Ziel und Quelle zu sein, es sei denn, die beteiligten Entfernungen wären enorm. Selbst wenn das in Ordnung ist, haben Sie immer noch das Problem, dass Laser nur sichtbar sind, weil das Licht von Dingen im Weg gestreut wird . Das Vakuum hätte nicht genug, um dies signifikant zu machen, und genug Streuung, um es sichtbar zu machen, würde wahrscheinlich zu einem Aufblühen führen, was die Waffen daran hindern würde, sehr effektiv zu sein.

Wenn Sie jetzt etwas wollen, das dem Star Wars-Stil sehr ähnlich ist, können Sie Ihren Skepsishut abnehmen und sich das Marauder-Projekt ansehen . Wenn man dem Internet glauben darf, gibt es eine Technologie (Stand 1993), die hyperprojektile Energieringe abfeuern kann. Wenn Sie weit genug entfernt wären, damit die relative Geschwindigkeit weniger als ~ 60 mph zu sein scheint, würden Sie es als eine Art Lasergeschoss wahrnehmen. (HINWEIS - das Projekt scheint zu 100 % real zu sein - die Skepsis besteht darin, ob es wirklich erreicht hat, was es behauptete.)

Alle Laser erscheinen nicht unbedingt als "eine Linie, es sei denn, die Entfernungen wären enorm". Einige der leistungsstärksten Laser werden im Pulsmodus verwendet und liefern in kurzer Zeit eine enorme Energiemenge. Zum Beispiel sind die Pulse von Femtosekundenlasern kürzer als ein um.
„Plasma bewegt sich deutlich langsamer als die Lichtgeschwindigkeit, sodass das menschliche Auge es als eine Art ‚Kugel‘ wahrnehmen kann.“ Das ist nebensächlich. Plasma ist heiß und strahlt daher Licht aus. Laserlicht hingegen ist nur sichtbar, wenn es gestreut wird oder auf Gegenstände trifft - da der Raum ziemlich leer ist, wäre selbst "langsames" Licht überhaupt nicht sichtbar.
@Chieron hat definitiv die Lichtstreuung erwähnt - siehe 2. Absatz.
Damit der Laser als Linie erscheint, muss es etwas geben, auf dem er sich teilweise verteilen kann, wie z. B. die Atmosphäre. Nicht im Weltraum. Im Weltraum können nur der Schütze und das Ziel erkennen, dass überhaupt ein Laser abgefeuert wird.
@Agent_L hat definitiv die Lichtstreuung erwähnt - siehe 2. Absatz, 2. und 3. Satz. Da Sie die zweite Person mit demselben Kommentar sind, muss ich diesen Teil hervorheben.
@Jeutnarg Ja, ich denke, das Problem ist, dass Sie mit "als Linie sichtbar" begonnen und dann "wenn Atmosphäre vorhanden" hinzugefügt haben. Als OP nach dem Raum fragte, wäre es meiner Meinung nach besser, mit "überhaupt nicht sichtbar" zu beginnen und dann "es sei denn, es gibt Atmosphäre" hinzuzufügen.
@BenjaminT, selbst wenn der Impuls nur einen Mikrometer lang ist, ist die Reaktion Ihres Auges so langsam, dass Sie ihn (wenn die Wellenlänge sichtbar wäre und genügend Streuung vorhanden wäre, um sie zu sehen) als einen etwa 15.000 km langen Impuls sehen würden ( unter der Annahme einer Augenreaktion von 1/20 s). Vielleicht ist das klein genug, um es als deutlichen Puls in der Größenordnung einer Weltraumschlacht zu sehen ... aber es entspricht nicht der Art von Weltraum-Luftkampf, bei dem Sie Ihren Gegner tatsächlich mit bloßem Auge sehen können.

Ein Laserstrahl wird durch ein Bündel von Photonen erzeugt, die sich mit derselben Phase und Richtung bewegen.

Daher besteht die einzige Möglichkeit, es zu sehen (wenn Sie nicht das Ziel sind), darin, dass der Strahl entlang seines Pfades gestreut wird.

Unter freiem Himmel ist dies möglich, da überall Staub zusammen mit anderen Partikeln vorhanden ist, was das übliche Aussehen in Laserlaboren ergibt

Geben Sie hier die Bildbeschreibung ein

Aber wenn Sie im Weltraum sind, haben Sie kaum Teilchen in der Nähe, um Photonen zu streuen.

Sie sehen also keinen Laserstrahl, wenn er abgefeuert wird.

Nun ... zumindest im Prinzip, egal wie dünn die Atmosphäre ist, wird ein ausreichend starker Laser sichtbar sein. Es ist nur eine Frage, ob die erforderliche Leistung zu hoch ist, um plausibel zu sein.
@HarryJohnston ja, aber selbst wenn Sie einen so lächerlich starken Laser hätten, dass er erheblich von den Partikeln in einem weltraumphysikalischen Plasma streuen würde, wäre der Effekt ganz anders als bei einer normalen Laserstreuung aus der Luft. Ein solches Plasma ist extrem heiß (> 100 000 K, eher viele Millionen K) – die wenigen darin enthaltenen Teilchen haben bereits viel mehr thermische Energie, als ein normaler Laser jemals aus der Luft in ein Molekül pumpen kann. Ich weiß wirklich nicht, wie das Ergebnis aussehen würde, aber ich bin mir ziemlich sicher, dass es kein scharfer monochromatischer Strahl sein würde.
Was es wäre , wäre eine bemerkenswert effektive Art zu sagen: "Hey, du willst jetzt nicht hier sein." Ähnlich wie der universelle GTFO-Sound lässt Sie eine Pump-Schrotflinte tote Verehrer davon abhalten, es mit Ihrer Tochter zu versuchen, außer dass Sie anstelle eines Schrotschusses eine Batterie von 16-Zoll-Kanonen haben.
@HarryJohnston Das ist nicht wahr. Zum einen können im intergalaktischen Raum die Drücke reichen 10 17 Torr, und die Anzahl der Partikel pro Kubikzentimeter sinkt dann auf einstellige Zahlen. Unabhängig davon gibt es selbst bei einer endlichen Anzahl von Partikeln eine Grenze dafür, wie schnell die Partikel Photonen streuen können, bezogen auf die Sättigungsintensität der Partikelübergänge.
@aquirdturtle, ich habe die Frage nicht so interpretiert, dass es um den intergalaktischen Raum geht, aber selbst dann, wenn Ihr Laserstrahl groß genug ist (sagen wir ein Lichtjahr), wäre er sicher sichtbar. :-)
@leftaroundabout Leistungsstarker Laser kann Teilchen-Antiteilchen-Paare erzeugen und an ihnen beugen. Und es ist nicht einmal das Leistungsniveau, das von modernen Geräten nicht erreicht werden kann. Atomexplosions-betriebene Laser sind einfach verboten.
@polkovnikov.ph Ein einzelner Laser, der in eine Richtung scheint, kann niemals eine Paarproduktion erreichen, er würde die Impulserhaltung verletzen. Dazu benötigen Sie ein Paar gegenüberliegender Laser (oder einen Brennpunkt in einem einzelnen Hohlraum).
@leftaroundabout Nein, es würde nicht dagegen verstoßen. Nein, dafür braucht man keine gegenüberliegenden Laser.
@polkovnikov.ph natürlich würde es gegen die Impulserhaltung verstoßen; zwei beliebige massive Teilchen mit der gleichen Energie wie das Photon, aus dem sie hervorgegangen sind, hätten zwangsläufig weniger Impuls, da das Photon keine Ruhemasse hat. Das heißt nicht, dass nichtlineare Effekte mit mehr als drei Partikeln / virtuellen Partikeln usw. selbst mit einem einzelnen Laser mit einer Richtung keine Streuung verursachen können, aber ... Referenzpapier oder es ist nicht passiert. (Aber Sie sollten das zu einer eigenen Antwort machen.)
@L.Dutch> Ich dachte, der Strahl wäre dank Rayleigh-Streuung sichtbar? Vor allem die grünen wie auf deinem Bild. Das braucht noch eine Atmosphäre aus, aber nicht den Staub.
@leftaroundabout "Schwinger-Grenze".
" Sie werden also keinen Laserstrahl sehen, wenn er abgefeuert wird. " Ja ... es sei denn, er ist auf Ihre Augen gerichtet ;)
@paracetamol, ich kann dir versichern, dass ich einmal ein gepulstes Nd-YAG auf meinem Unterarm hatte und es fühlen konnte, bevor ich es sah;)

Wenn Laser sichtbar sein sollen, müssen sie etwas treffen. Space ist bemerkenswert für den Mangel an Dingen, die man treffen kann.

Damit eine Pew-Pew-'Laserkugel' sichtbar ist, möchten Sie, dass sie sich weniger als mit Lichtgeschwindigkeit bewegt und Licht ausstrahlt. Also etwas Physisches und Heißes, wie Plasma, eine Rakete oder eine kinetische Waffe.

Dieser zweite Satz sollte wirklich lauten: "Der Weltraum ist bemerkenswert [Zitieren erforderlich] für den Mangel an Dingen, die man treffen kann." Wo ist die Skeptiker- Frage? :-)
... nur zu Beginn einer Schlacht. Nach einem ausgedehnten Kampf könnte viel Partikelmüll herumfliegen, um das Licht zu streuen.

So in etwa...

Wenn ein Laser eingeschaltet ist, strahlt er kontinuierlich kohärentes Licht aus. Die einzige Möglichkeit, "Bursts" zu erhalten, besteht darin, den Strahl zu pulsieren. Aber denken Sie an die Lichtgeschwindigkeit (c = 299.792.458 ms ). Eine clevere Antwort legt nahe, dass Menschen im Allgemeinen eine 20 Meter lange F-14 vorbeifliegen sehen können, was auf eine Impulsdauer von 50 ms hindeutet, was uns eine Impulslänge von 14.990 km ergibt.

Jeder ist anders, aber ich gehe davon aus, dass wir dieselbe „Aus“-Dauer benötigen, um leicht zwischen Impulsen unterscheiden zu können. In der Elektronikwelt nennen wir das eine Einschaltdauer von 50 %.

OK, Laser an = 50 ms, Laser aus = 50 ms.

Beachten Sie, dass dies schrecklich ineffizient ist und kein Raumkapitän, der bei klarem Verstand ist, so viel Freizeit verschwenden würde, ohne einen Laser abzufeuern ... es sei denn ...

Es hupte gewaltig und die Optik oder Emissionsquelle konnte eine lange "Ein"-Zeit nicht bewältigen und brauchte die "Aus"-Zeit zum Abkühlen. Oder vielleicht müssen wir ein paar Batterien aufladen. Oder vielleicht brauchen wir zwischen den Aufnahmen etwas Spottzeit. Lassen Sie uns damit rollen.

Ein 6-kW-Laser stanzt durch 1,0-Zoll-Edelstahl , aber das ist für Schneidzwecke. Das Loch ist winzig , etwa 320 μm. Aber das Schiff von König Goombah ist eine halbe Meile lang! Wir brauchen etwas, das einen 10-Meter-Durchbruch schafft Loch! Also brauchen wir 187,5 Megawatt. Abgesehen davon, dass Watt Joule pro Sekunde sind und unser Schneidegerät ein kontinuierliches System ist. Um also die gleiche gewaltige Wirkung zu erzielen, die uns eine Sekunde Schneiden geben würde, brauchen wir noch weitere 20 × die Macht.

3,75 Gigawatt. Nimm diesen Doc Brown! Aber darüber hinaus schneidet das nur einen Zoll Edelstahl. Damit sich das lohnt, müssen wir mindestens 20 Meter Schiff durchtrennen, das bringt uns auf 147,6 Gigawatt. Jetzt kochen wir mit Gas! Und wir sind endlich auf einem Leistungsniveau, bei dem ich glauben könnte, dass ein kurzer Ausbruch und eine lange Abkühlung erforderlich sind.

Aber für den letzten Teil Ihrer Frage, konnten Sie es sehen?

(A) Ihr erstes Problem ist die Entfernung. Denken Sie daran, dass dieser Lichtpuls mit 300.000 kms summt . Wir haben bereits festgestellt, dass der Puls 14.990 km lang ist. Das nochmal für die Freizeit. Vielleicht noch einmal, damit Sie sich daran erfreuen können, wie der Puls aussieht. Ihre Schiffe sind 44.970 km voneinander entfernt. Das ist etwa das 10-fache der Breite der Vereinigten Staaten oder ⅛ der Entfernung von der Erde zum Mond. Sie könnten zusehen, wie es weggeht und kommen, aber ohne ein Teleskop nicht sehen, wie es einschlägt.

(B) Du brauchst etwas zum Brennen. Nun, da ist etwas . Wasserstoffatome sind etwa 1 pro Kubikzentimeter und kosmischer Staub ist 1/1000 davon. Aber wir sprechen von einem Strahl mit 10 Metern Durchmesser und einer Länge von 14.990 km, der sich über 44.970 km des Weltraums bewegt. Es wird kein Hollywood-Spektakel, aber es ist glaubwürdig, dass es etwas Geisterhaftes zu sehen gibt. Unser Strahl umfasst π·r 2 ·h = 1,18 × 10 9 Kubikmeter und durchquert 3 „Strahllängen“ zwischen den beiden Schiffen für insgesamt 3,53 × 10 9Kubikmeter. Das brennt durch 35 Billiarden Wasserstoffatome und 35 Billionen Teilchen kosmischen Staubs (das klingt nach viel, ist es aber nicht). Aber ich möchte meinen Unglauben aufheben und vorschlagen, dass es etwas zu sehen gäbe, wenn die Lichter auf Ihrer Brücke nicht zu hell wären und Sie nicht gerade um Luft kämpfen würden.

+1 Ich denke, es ist nur eine Frage des Maßstabs. Wenn Sie weit genug entfernt und der Strahl groß genug sind, sollten Sie etwas sehen (insbesondere wenn Sie ein Seitenbeobachter sind und nicht derjenige, auf den geschossen wird).
Selbst wenn Sie nur einen Nachleuchteffekt beim Abkühlen der erhitzten Atome / Partikel sehen würden, wäre das in einer Geschichte cool. Der Kampf zwischen zwei Schiffen würde fast wie ein violettes Leuchten aussehen.
Nicht ganz richtig. Einige Arten von Lasern erzeugen kontinuierliche Strahlen, andere erzeugen von Natur aus Pulse. Die Pulse können sehr kurz sein, in der Größenordnung von Femtosekunden. Siehe zB "gepulster Laser" oder "Femtosekundenlaser".
Die "Aus"-Zeit ermöglicht es dem stark absorbierenden Plasma an der Oberfläche des Targets, sich zu zerstreuen, so dass der nachfolgende Strahl frisches Material abträgt und nicht nur zuvor abgetragenes Material zum Leuchten bringt.
@EricTowers, das ist ein toller Punkt!
Außerdem beträgt die WRT-Strahllänge, die Lichtgeschwindigkeit 3*10e8 m/sec. Nehmen wir an, Ihr Laser hat eine relativ lange Pulszeit von 1 Pikosekunde - 10e-12. Das macht den Impuls etwa einen Drittelmillimeter lang - vorausgesetzt, ich habe nicht irgendwo eine Dezimalstelle weggelassen.

Angenommen, die Kämpfer sind weit genug entfernt (etwa eine Lichtsekunde), sollte genügend Zeit vorhanden sein, um diskrete Laser-"Bursts" zu sehen, aber die Umgebung der Kämpfer kann einen RIESIGEN Einfluss auf die Sichtbarkeit von Lasern haben, selbst bei schnellen Schüssen aus nächster Nähe sichtbar sein könnte (wie in einem Laser-Tag-Spiel).

Die NASA sagt das gerade jetzt rund um unsere Erde :

Es gibt mehr als 20.000 Trümmerteile, die größer als ein Softball sind und die Erde umkreisen.

Es gibt 500.000 Trümmerstücke von der Größe einer Murmel oder größer.

Es gibt viele Millionen Trümmerstücke, die so klein sind, dass sie nicht verfolgt werden können.

Chinas Anti-Satelliten-Test von 2007, bei dem eine Rakete zur Zerstörung eines alten Wettersatelliten eingesetzt wurde, fügte dem Trümmerproblem mehr als 3.000 Teile hinzu .

Es gab noch nicht einmal Weltraumschlachten um die Erde (richtig?), außer dem Anti-Satelliten-Test (und ich denke, er hat nur 3.000 verfolgbare Teile hinzugefügt, die größer als eine Murmel sind, wahrscheinlich viel mehr winzige, nicht verfolgbare Teile), also diese Millionen kleiner Stücke von weniger als einer Murmel stammen nur aus etwa 6 Jahrzehnten gelegentlicher "lokaler" Weltraumflüge.

Wenn Ihre Schlachten um einen Planeten (oder ein beliebiges Objekt) herum stattfinden, der Jahrhunderte der Raumfahrt hinter sich hat und vor allem dort schon einmal gekämpft hat, sollte es viel mehr Müll geben, vielleicht sogar einen feinen "Nebel" aus alten Trümmern (wie Proto- Ringe). Auch wenn die dort eingesetzten Schiffe magnetische oder Gravitations-„Deflektoren“ haben, ein Laserstrahl nicht.

  • All diese Partikel würden im Wesentlichen die Leere des Weltraums ausfüllen, wie Staub in einem Raum, der von Laserstrahlen getroffen und „beleuchtet“ würde, sodass Sie sie sehen könnten, genau wie Sie die Strahlen in einem Lasertag-Spiel sehen können , und wenn Sie weit genug entfernt sind und die Strahlen kurz oder schnell genug sind, würden sie wie diskrete separate "Aufnahmen" aussehen.

Hier ist ein Bild von earthobservatory.nasa.gov , das nur die Objekte um die Erde zeigt, die größer als 10 cm sind, der Maßstab der Punkte ist definitiv falsch, aber angesichts der Millionen kleinerer Objekte ist es vielleicht nicht so schlimm.Geben Sie hier die Bildbeschreibung ein

Und einige andere Links für weitere Informationen:

  • NASA.gov Häufig gestellte Fragen: Orbitale TrümmerDie Anzahl der Partikel, die kleiner als 0,4 Zoll (1 cm) sind, übersteigt wahrscheinlich mehrere zehn Millionen.
  • Space Debris Elimination (SpaDE)Entfernen Sie Trümmer aus der Umlaufbahn, indem Sie fokussierte Pulse atmosphärischer Gase in den Weg des Zieltrümmers schießen. [Klingt, als wollten sie die Erdatmosphäre in den Weltraum stoßen, um den Weltraummüll zu verlangsamen, ich frage mich, ob die Atmosphäre auch zurückkommen würde.]
Warum die Ablehnung? Dies macht Laser auf einem Schlachtfeld sichtbar, genau " wie ein Scharfschütze, der durch eine Nebelwand zielt ", und Sie müssen nicht einmal mit dem Laser herumfummeln ...
Nicht meine Ablehnung, aber ich möchte darauf hinweisen, dass Weltraumschrott in seiner ursprünglichen Umlaufbahn verbleibt. Sicher, der Impuls von allem, was dazu geführt hat, dass sich ein einzelnes großes Objekt in viele kleinere aufteilt, würde höchstwahrscheinlich eine anfängliche Änderung der Umlaufbahn (und möglicherweise der Umlaufbahnebene / -neigung) bewirken, aber ohne weitere Antriebsmanöver oder Widerstand bleibt es in der neuen Umlaufbahn . Dies war ein großes Problem bei Apollo 13: Nach der Explosion des Sauerstofftanks mussten sie manövrieren, um von der Trümmerwolke wegzukommen, aber das Manövrieren im Weltraum, wenn die Haltung Ihres Raumfahrzeugs zwielichtig ist, ist bestenfalls problematisch, was es zu einem Haken macht 22.
Selbst mit vielen Millionen kleiner Trümmerteile im erdnahen Orbit ist der Weltraum nicht staubig. Der Weltraum ist so groß, und auf viele Kubikmeter oder Kilometer kommt nur ein Trümmerteil. "Viele Millionen" entspricht nicht annähernd der Anzahl von Staubpartikeln in der Atmosphäre: "Viele Millionen" entspricht etwa der Anzahl von Vögeln in der gesamten Atmosphäre, und die Atmosphäre ist sehr viel kleiner als der Weltraum in einer niedrigen Erdumlaufbahn.
@Pere gibt es nicht viele Millionen Vögel in der gesamten Atmosphäre. Es gibt Hunderte Milliarden Vögel in der gesamten Atmosphäre
@LyndonWhite Das ergänzt nur meinen Punkt: "Viele Millionen Trümmerteile" in LEO sind so winzig, dass der Weltraum alles andere als staubig ist.
@Pere Der Punkt ist, dass wir erst seit ein paar Jahrzehnten im Weltraum sind, dort nicht gekämpft und Dinge in die Luft gesprengt haben, und es gibt bereits eine unzählbare (buchstäblich nicht alle zählende) Anzahl winziger Partikel. Eine etablierte Raumfahrt- und Kampfzivilisation könnte mehr als genug "künstlichen Weltraumstaub" haben, um staubig auszusehen (zumindest in der Nähe eines Gravitationsschachts, wo es vermutlich jemanden gibt, gegen den Sie kämpfen möchten, ich meine nicht ein ganzes System, aber auch das ist vielleicht nur eine Frage der Zeit)

Damit "Lasergeschosse" sichtbar sind, ist Folgendes erforderlich:

  • Sichtbare Frequenz – entweder ein Laser mit sichtbarer Wellenlänge (im Gegensatz zu IR/UV/Röntgen/anderen Wellenlängen) oder eine Art streuendes oder umgebendes Medium, das einen kleinen Teil davon absorbiert und bei einer sichtbaren Frequenz (aufgrund von Erwärmung oder auf andere Weise) wieder emittiert der Strahl (aber nicht viel davon).

    Wenn der Strahl immens stark ist, könnte ein winziger Anteil, der gestreut oder zurückgestrahlt wird, ausreichen. Wir können uns vorstellen, dass der Strahl stark genug ist, um "einen kleinen Anteil" so stark zu machen, wie er benötigt wird, um im umgebenden Medium zu leuchten, was hilft.

  • Dauer , die zwei Aspekte hat: wie lange der Strahl tatsächlich feuert und die Dauer/Andauer des sichtbaren Effekts . Da es bei der Frage hauptsächlich um den sichtbaren Effekt geht, werde ich das zuerst tun, obwohl sie wirklich eng miteinander verbunden sind.

    (a) Sichtbare Wirkung / „Beständigkeit des Sehens“ (technisch: Nachbild)- Eine Laserkugel (visueller Effekt) müsste lange genug halten, um ein Bild oder Nachbild zu erzeugen. Das ist ein Problem, denn das menschliche Auge braucht den sichtbaren Blitz, um einige Millisekunden zu dauern, damit ein wahrnehmbares oder wesentliches Bild oder Nachbild gesehen wird, aber ein realistischer Laserwaffenstrahl würde nicht einen Bruchteil lange dauern (viel besser und einfacher auf einen winzigen Bereich und die kürzeste Energieabgabezeit zu zielen, um die größte TW/mm² zu erhalten, und daher einen 100-TW-Laser für 200 Nanosekunden zu feuern als einen 1-TW-Laser für 20 Mikrosekunden). Ein weiteres Problem ist, dass viele der leistungsstärksten Laser heute gepulste Laser sind (bei weitem höhere Leistungspegel, Kühlung zwischen den Pulsen, selbst wenn die Pulse Nano- oder Mikrosekunden auseinander liegen), und es gibt derzeit keinen Grund zu der Annahme, dass sich das ändern wird.

    Aber "Puls" bedeutet hier nicht Pulse, wie Sie sie in Filmen sehen. In Filmen sind die Impulse wie Kugeln, ein Strahl feuert etwa 0,05 bis 0,1 Sekunden lang, was eine mit dem Auge leicht erkennbare Dauer ist, und feuert dann je nach Film nach etwa 0,1 bis 0,4 Sekunden erneut ab. In Wirklichkeit wird die Dauer eines gepulsten Lasers eher in Pico- bis Millisekunden gemessen und kann je nach Design "einmalig" sein oder manchmal (wahrscheinlich) so nah sein, dass es für die Zwecke kontinuierlich erscheint von sichtbaren Nachbildern, wodurch Kraft akkumuliert (technisch: Energieniveaus gepumpt) und dann in kurzer Zeit freigesetzt werden kann.

    (b) Tatsächliches Zündmuster- Die winzigen Zeitintervalle tatsächlicher Hochleistungslaser sind wahrscheinlich kein Problem. Das liegt daran, dass kritische Mechanismen kein großes Loch benötigen würden, um immensen Schaden anzurichten, und die Reparatur tiefer Schäden möglicherweise schwieriger schnell zu beheben ist (denken Sie an einen Laser, der auf ein Kabel, eine Verkabelung, einen Mikroschaltkreis, eine Anzeigetafel, eine Vakuumbarriere der Besatzung oder Ausrüstung trifft oder Gehäuse), daher ist die Durchdringung wahrscheinlich wichtiger als die Breite/Fläche. Sie können wahrscheinlich auch eine seitliche Strahlbewegung synchronisieren, um ein wenig zu „schneiden“, selbst in sehr kurzer Zeit, umso mehr, wenn Sie wissen, wohin Sie zielen müssen, was selbst bei einem winzigen, aber durchdringenden „Treffer“ Schaden anrichtet.

    Die winzige Menge, die in sichtbares Licht umgewandelt wird, könnte unsichtbare (Röntgen- / UV-?) Laser beinhalten, die das Medium erwärmen und nicht nur als sichtbares Licht erneut ausstrahlen, sondern auch für einen erheblichen Sekundenbruchteil erneut ausstrahlen, bis es wieder abkühlt. Wir können also wahrscheinlich das Problem der Strahlsichtbarkeit auf diese Weise umgehen, selbst für eine Strahldauer, die für das menschliche Auge zu kurz ist.

  • Querschnittsabmessungen - Ich konnte keine Informationen dazu finden, aber je schmaler der Strahl ist, desto weniger Medium wird er erwärmt oder gestreut oder desto weniger ist er für das Auge sichtbar; vermutlich kommt ein Punkt, wo es zu eng ist, um zu sehen. Da die Sichtbarkeit jedoch wahrscheinlich auf Erwärmung oder Streuung zurückzuführen ist, können wir dies mit einem stärkeren Strahl wie oben umgehen.

  • "Moving Bullet"-Effekt - Sie erhalten keinen "Moving Bullet"-Effekt, sondern nur einen beleuchteten Strahleffekt (sofern das Medium dies zulässt), da der Strahl in jedem realistischen Kampfmaßstab gleichzeitig über die gesamte Länge seines Pfades aufleuchtet , für alle praktischen Zwecke.

In einer Umgebung, in der Laser im Kampf eingesetzt werden, wäre eine Panzerung eine Reihe von sandwichartig angeordneten Materialien, die so konzipiert sind, dass sie in die laserabsorbierendsten Plasmen ablatieren. So tiefes Eindringen wird wahrscheinlich nicht passieren.
Hinterhältig - und wahrscheinlich richtig. Verflixt! Glücklicherweise greift das die Frageprämisse nicht die Antwort an: Was auch immer die Verteidigung ist, ein Strahl, der auf einen engeren Bereich fokussiert wurde und in kürzerer Zeit die gleiche Energie abgibt, ist wahrscheinlich besser als das Gegenteil, also würde die Antwort bestehen bleiben. Es macht nur die Lebensfähigkeit solcher Kampfmittel weniger sicher.

Ja, Schiffswaffenfeuer kann während des Kampfes sichtbar sein, aber nur durch die taktische 3-dimensionale immersive VR-Anzeige auf dem Kommandodeck jedes Schiffes. Verteidigungscomputer auf dem Schiff jedes Kombattanten analysieren Sensordaten in Echtzeit und geben feindliches Offensivfeuer als deutlich leuchtende Laserimpulse wieder, um den Kapitän bei Navigations- und strategischen Entscheidungen zu unterstützen. Wenn der Computer die Schiffsbesatzung über wichtige Ereignisse informiert, erzeugt er in ähnlicher Weise das altbekannte „Pew-Pew“-Geräusch für Schüsse oder das dröhnende Gaspedal für aktive Weltraumobjekte mit unterschiedlicher Geschwindigkeit und Masse, die in der Nähe des Schiffes vorbeifliegen gefährlich nahe Distanz.

Die Verwendung der deutlichen Laserimpulsbilder und der besonderen Soundeffekte ist nur eine nostalgische Anspielung auf die großen Weltraumopernfilme des frühen technologischen Zeitalters der Heimatwelt und könnte ihren Ursprung in noch früheren Kriegsführungen unter atmosphärischen Bedingungen haben (wo Umgebungsgeräusche möglich sind). ), die ein Großteil der Bevölkerung möglicherweise erlebt hat oder mit der sie sich intuitiv identifizieren können. Moderne Kapitäne bevorzugen datenreichere Liniendarstellungen, bei denen die Plasmadichte als Linienstärke und Energieniveau nach Farbe dargestellt wird. Immer noch verwenden genug der älteren Kapitäne die Laserpulseinstellung auf ihren HUD-Systemen, was nicht ungewöhnlich ist, um Schlachtnachstellungen in diesem Stil zu sehen.

Denken Sie daran, dass niemand jemals eine Raumschiffschlacht gesehen und überlebt hat, um davon zu erzählen. Wir haben nur computergerenderte Darstellungen von Raumschiffschlachten gesehen, die entweder in Echtzeit oder später zur strategischen Überprüfung und zum Training dargestellt wurden. Bei all den unsichtbaren Energien, die selbst während des kleinsten Raumschiffkonflikts rasen, und bei den schädlichen Gefahren der direkten Exposition gegenüber Weltraumvakuum und harter Strahlung, ist das Letzte, was jemand von uns jemals wollen würde, ein Beobachter am Ring zu sein in diesen alten Filmen dargestellt.

Ich mag es, wie es uns ermöglicht, die ausgefallenen, völlig unmöglichen Bilder, die wir lieben, beizubehalten und dennoch die Physik im Universum ernst zu nehmen. Und es macht Sinn, das meiste, was in einer Weltraumschlacht passieren würde, würde jeden Beobachter töten, also erzeugte Bilder. Dann muss es nicht physikalisch genau sein, sondern taktisch genau. Volle +1 dazu!

Wie andere Antworten richtig gezeigt haben, kann ein Laserstrahl nur gesehen werden, wenn dort Staub ist und der Weltraum leer ist - selbst eine niedrige Erdumlaufbahn ist zu leer. Schlachten neigen jedoch dazu, große Mengen Rauch und Staub zu erzeugen.

In Weltraumschlachten können wir keinen Staub von herumgaloppierender Kavallerie oder von Schießpulverkanonen erwarten, wie es in Schlachten vor einigen Jahrhunderten üblich war, und Rauch, der sich schneller im Weltraum verteilt als in Seeschlachten der Schlachtkreuzer-Ära - da es keine Luft gibt, um zu bremsen der Rauch - aber wie auch immer, eine Weltraumschlacht wie bei Luftkämpfen und imperialen Zerstörern, die aus nächster Nähe schießen, wie die in Star Wars, ergeben viele große Explosionen und Brände in einem relativ kleinen Volumen. Daher würde ich in einem solchen Kampf eine Umgebung erwarten, die staubig genug ist, damit ein starker Laserstrahl gesehen werden kann - vorausgesetzt, der Impuls ist lang genug und seine Frequenz liegt im sichtbaren Bereich.

Eine Salve von Lasern ist in dem Sinne, von dem Sie sprechen, nicht möglich. Wie bereits erwähnt, müsste das Licht von Partikeln gestreut werden, um den Laser sichtbar zu machen, aber selbst wenn es sichtbar wäre, glaube ich nicht, dass ein Laser das ist, wonach Sie suchen. Etwas, das in Burst enthalten ist, so etwas wie eine "Hülle", wenn Sie so wollen.

Die Hülle könnte elektromagnetisch sein und eine Art Plasma enthalten, das beim Auftreffen auf ein Ziel ausbrechen würde. Sie könnten möglicherweise sogar ein kinetisches Metallprojektil haben, das hochmagnetisch ist, um das Plasma daran zu halten. Wenn Sie vielleicht einen Vertrauensvorschuss wagen und etwas aus Antimaterie oder exotischen Teilchen machen möchten, die ihre eigenen Eigenschaften haben, könnten Sie mit etwas Forschung in der Teilchenphysik nachforschen / erfinden, die Ihnen helfen würde, den gewünschten Effekt zu erzielen.

Aufgrund von Lichtwelleninterferenzen KÖNNTE eine andere Lichtquelle, die durch den Laser geht, ihn sichtbar machen, aber kaum (und sicherlich nicht als Linie).

Eine laserähnliche Waffe wie supererregte Materie ist ein viel wahrscheinlicherer Kandidat.

Wow, das könnte als weitere Frage interessant sein: Wie sieht diese Interferenz zweier Laser aus? Und was meinen Sie mit "übererregter Materie", wenn Sie laserähnliche Waffen erwähnen?
@Vylix Mit supererregter Materie meine ich meistens Dinge wie Plasmaprojektile, die sich viel langsamer als Licht bewegen. Und ich meinte nicht unbedingt nur Zwei-Laser-Interferenz (erfordert immense Präzision), sondern sogar Starlight-Laser-Interferenz.

Es ist schwierig, ein glaubwürdiges Szenario zu entwickeln, das einen sichtbaren Raygun-Strahl (ich verwende absichtlich einen breiteren Begriff) im Weltraum erzeugt.

Im Vakuum des Weltraums ist ein Laserstrahl natürlich unsichtbar, genauso wie ein Laserpointerstrahl in rauchfreier Luft unsichtbar ist.

Wie @Jeutnarg sagte, sollen die Blasterbolzen in Star Wars aus Plasma bestehen. Das klingt für mich nach einer nachträglichen Rechtfertigung, um ihre wahrgenommene Geschwindigkeit und die Tatsache, dass man sie überhaupt sehen kann, zu erklären. Aber es ist schwierig, sich einen Mechanismus vorzustellen, um Plasma in Stab- oder Strahlform zu halten. Vermutlich wäre eine Art Magnetflasche erforderlich, aber Magnetfelder sind nicht selbsterhaltend. Sie stammen von sich bewegenden Elektronen. Das Plasma enthält viele davon, aber das Verhalten eines Plasmas ist ziemlich chaotisch. Um es in eine Röhre zu steuern, benötigt man sehr starke extern erzeugte Magnetfelder. Wenn sich die Feldgeneratoren jedoch in der Kanone selbst befinden, müssten die Feldstärken in der Nähe des Senders immens sein, um gute Feldstärken zu ergeben, um das weiter entfernte Plasma einzudämmen.

Meiner Meinung nach erfordern sichtbare Blasterbolzen im "Pew-Pew" -Stil oder Raygun-Strahlen Fantasy-Physik. Aber andererseits reisen FTL auch, also ist es nicht so schlimm.

Nun, Sie könnten den Laser als Kugel oder zumindest als kurzen Strahl sehen, wenn Sie ihn wirklich, wirklich WIRKLICH langsam verlangsamen. Die Sache ist, dass Licht so schnell reist, dass wir Laser nicht als die sich langsam bewegenden Dinge sehen können, die wir in Filmen (wie Star Wars) sehen. Und ja, wenn es sich um einen Laser im sichtbaren Lichtspektrum mit Hilfe einer Art Niederschlag handelt, der ein wenig vom Laser abprallt, können Sie es sehen. Und voila, Sie haben eine Laserkugel.

Willkommen beim Weltenbau! Ich stimme zu, dass das massive Verlangsamen eines Lasers eines der Dinge ist, die wichtig sind, um ihn sichtbar zu machen, aber Sie möchten vielleicht Ihre Antwort bearbeiten , um zu zeigen, wie der Niederschlag in der Lage wäre, vom Laser abzuprallen.
Mithrandir24601 . Ich habe keine Ahnung!

Wie viele gesagt haben, müsste der "Laser" in Wirklichkeit Nicht-Photonen-Teilchen sein, wahrscheinlich Plasma, Antimaterie, Antimaterie im Plasmazustand ...

Jetzt für eine richtige "Bank" werden die Details komplizierter. Der Raum ist leer, also gibt es keine Teilchenschwingungen (Schall) zu empfangen. Der abgefeuerte "Laser" könnte eine Explosion zusätzlicher Partikel abgeben - denken Sie wie Schießpulverrückstände, nur dass sie jetzt die Partikel und das Feuer mit Energie versorgen - und die als wahrnehmbares Geräusch von der Quelle des Abfeuerns ausgehen . Das Problem ist, dass dies die einzige Quelle des Tons wäre. Wenn Sie direkt neben dem vorbeifahrenden "Laser" wären, würden Sie keinen Ton hören. Wenn nun die Partikelansammlung des Projektils instabil wäre und vielleicht etwas von ihrem eigenen Material ausstrahlt, während es weitergeht, dann könnte es auch ein Geräusch geben (das würde auch bedeuten, dass es mit zunehmender Entfernung schwächer wird, es würde Energie durch das Abwerfen dieser Teilchen zusätzlich zu der Energie verlieren, die verloren geht, wenn es Licht aus seiner eigenen Energie emittiert). Aber es hätte keinen Doppler-Effekt, wenn es vorbeiging, da es seine eigenen Teilchen emittieren würde. Wenn es also an Ihrem Ohr vorbeiginge, hätte es eine konstante Tonhöhe.

Ich nehme an, Sie könnten diesen Mangel beheben, indem Sie a. Machen Sie die "Bank" zu einer Kombination aus dem anfänglichen Abfeuern und dem anschließenden Abwerfen des eigenen Materials durch das Projektil. b. Beziehen Sie in die Mechanik des Projektils selbst einen Grund für die Tonhöhenänderung ein, z. B. geht die Tonhöhe von niedrig zu hoch, weil die darin enthaltenen Teilchen mit der höchsten Energie zuerst abgeworfen werden.