Könnten wir Teleskope und Spiegel im Weltraum verwenden, um Verbrechen in der Vergangenheit analog zu sehen?

Könnte ein perfekter Spiegel hergestellt werden, um eine Seite der Erde vom Rand des Sonnensystems zu reflektieren und mit einem optischen oder Radioteleskop zu sehen, das sich im Orbit befindet?

Die Zielspiegel und das Teleskop befinden sich im Orbit um die Erde und zielen auf die reflektierte Erde durch die Spiegel im synchronen Orbit um die Sonne (siehe Bild unten). Der Spiegel im Orbit des Teleskops kann bewegt werden, um verschiedene Punkte der reflektierten Erde zu sehen, um etwa 30 Sekunden in die Vergangenheit zu sehen.

In den Kommentaren: Was wäre, wenn das Hubble modifiziert und auf die Erde gerichtet wäre? Auf einem Tisch sieht man Sachen wie einen verschwommenen Hammer und Menschen. Die Tatsache, dass man auf einem Tisch überhaupt alles sehen kann, ist beeindruckend. Könnten Sie daher in Verbindung mit Schussortungsgeräten in die Zeit zurückblicken, um eine visuelle Darstellung des genauen Standorts zu erhalten, um die Farbe, Marke und das Modell eines Autos oder den Umriss einer Person zu erhalten?

Ich verstehe das quadratische Umkehrgesetz und je weiter das Teleskop und die Spiegel von der Erde entfernt sind, desto unschärfer. Der Spiegel müsste riesig oder der Sichtbereich sehr klein sein. Mit der Technologie könnten wir einen Bereich auf dem Spiegel, in dem sich die Erde spiegelt, mit einer engen Öffnung scannen, um ein Panoramabild aufzunehmen?

Ich verstehe, dass Radioteleskope nicht genauso funktionieren wie optische Teleskope, aber könnten Radioteleskope und andere Arten von Teleskopen Objekte in Schwarz oder Weiß auf der weiter entfernten Erde sehen?

Ein Bild eines Magnetsegels

Geben Sie hier die Bildbeschreibung ein

https://engineering.stackexchange.com/questions/12518/how-ofy-times-can-the-best-mirrors-reflect-in-space https://space.stackexchange.com/questions/30477/could-we -sehen-jemanden-auf-dem-mars-gehen-von-der-erde

Ich glaube, dass wir Probleme haben würden, einen Spiegel groß genug zu machen, und auch die Ausrichtung und so weiter wäre schwierig. Machbarkeit ist nein, aber jemand mit mathematischen Fähigkeiten kann Ihnen vielleicht sagen, ob es theoretisch möglich ist.
Licht neigt dazu, aufgrund von Quantenverrücktheit zu driften. Wenn die Entfernung also zu groß ist, wird es sehr verschwommen.
@forest welche Entfernung ist das?
Es wäre viel billiger, eine Kamera hochzuschicken und zurückzusenden, was sie aufgenommen hat.
@Muze Ich habe keine Ahnung. Ziemlich lang, denke ich.
Abgesehen von den in der Antwort erwähnten Problemen mit dem Gesetz des umgekehrten Quadrats würde A) die Erde sich wild von diesem Spiegel-POV drehen B) Die Erde bewegt sich um die Sonne C) Die atmosphärische Beugung würde jedes Bild verschwommen machen. Weitere Informationen zu A und C finden Sie unter what-if.xkcd.com/32
Vielleicht möchten Sie sich diese Frage ansehen: worldbuilding.stackexchange.com/questions/122987/…
Warum einen Spiegel verwenden, wenn wir Videokameras haben und die Daten tatsächlich speichern können, anstatt nur eine einmalige Chance zu haben, sie zu überprüfen?
@GrandmasterB Ja, aber das könnte überall sehen, ohne dass die Blende auf das Ereignis fokussiert werden muss. In dem Moment, in dem eine Waffe abgefeuert wird, werden sie bereits in der Zukunft beobachtet. Es ist weniger wahrscheinlich, dass Menschen ein Verbrechen begehen, wenn sie wissen, dass sie vom System nachträglich gesehen werden können.
Relevantes Was-wäre-wenn?: what-if.xkcd.com/32
Bessere Frage: Wie wurde muze bis 2030 gesperrt?? 😮

Antworten (5)

Licht breitet sich auf seinem Weg proportional zum Quadrat der zurückgelegten Entfernung aus. Dies wird als "Gesetz der umgekehrten Quadrate" bezeichnet . Stellen Sie sich vor, Sie könnten eine Wand mit Licht beleuchten – je weiter Sie entfernt sind, desto größer ist der Kreis an der Wand und desto weniger hell ist er. Am Zielort kommen weniger Photonen pro Quadratzoll an.

Wenn Sie an den Rand des Sonnensystems gelangen, ist das Licht so weit verbreitet, dass Ihr Spiegel absolut gigantisch sein müsste – halb so groß wie das Sonnensystem. Es müsste auch gekrümmt sein, damit sich das Licht nicht weiter ausbreitet.

Wie andere Leute bereits erwähnt haben - Fokussierungsprobleme, Staub, Gase und andere Objekte im Sonnensystem sowie Quantenverrücktheit wirken alle gegen Sie.

Ja, aber ab welcher Entfernung wäre die Auflösung ein Problem. Würde die Auflösung ausreichen, um einem Auto zu folgen? Sie müssen nicht die ganze Erde auf einmal sehen.
Ich glaube, diese Antwort ist falsch informiert. Sie müssen keinen riesigen Spiegel machen, um zu kompensieren, dass das Licht schwächer wird, wenn es sich ausbreitet (obwohl es sicherlich hilft). Sie können einfach eine längere Belichtungszeit haben, um mehr Licht zu sammeln. Sie benötigen einen größeren Spiegel, um die Auflösung zu verbessern, obwohl dies meiner Meinung nach von der endgültigen optischen Konfiguration abhängen würde.
Wäre ein gekrümmter Spiegel dieser Größe nicht gefährlich in Bezug auf konzentrierte Energie?
@ Snyder005 Würde eine lange Belichtungszeit Sie nicht daran hindern, sich bewegende Objekte zu sehen, und den ganzen Sinn der Videoüberwachung der Erde zunichte machen?
Kommt darauf an, wie lange Belichtungszeit du benötigst. Wenn Sie nicht wirklich empfindliche, extrem rauscharme Sensoren haben, erhalten Sie wahrscheinlich keine 60 fps. Könnte 1 Frame pro Stunde oder Tag sein. Wie auch immer, um etwas zu sehen, das sich bewegt, benötigen Sie höchste Auflösung. Der Punkt war, dass die Auflösung der Grund war, warum man das große Teleskop brauchte, nicht nur, weil das Licht schwach war.

Kein Spiegel (oder Teleskop-Raumschiff) kann ein irdisches Ereignis vor seinem Startdatum sehen. Das Licht von jedem Ereignis vor dem Start ist für immer außerhalb der Reichweite eines Raumfahrzeugs, das die Lichtgeschwindigkeit nicht überschreiten kann.

Außerirdische Zivilisationen, die ferne Sterne umkreisen, könnten theoretisch unsere ferne Vergangenheit untersuchen und könnten überredet werden, ihre Archive mit uns zu teilen. Wir sollten sofort damit beginnen, riesige Teleskope zu bauen und die Aktivitäten außerirdischer Zivilisationen aufzuzeichnen, um im Gegenzug etwas anzubieten.

Einige Raumfahrzeuge haben zur Erde zurückgeblickt und entfernte Bilder zurückgesendet. Der historische Wert solcher Fotos ist begrenzt, weil sie stark verwackelt sind, wahrscheinlich verursacht durch so viele Menschen, die sich ständig bewegen.

Aber wir könnten immer noch versuchen, ein Teleskop aufzubauen, mit dem wir in Zukunft Bilder von hier aus betrachten können, ohne dass ein Videospeicher erforderlich ist, richtig?
Ja, natürlich. Außerdem könnten zwei Spiegel im Weltraum, die sich gegenseitig reflektieren, eine enorme Datenmenge speichern.
Die Bilder von Raumsonden sind nicht wegen der sich bewegenden Menschen verschwommen, sondern aufgrund der inhärenten Einschränkungen ihrer Optik und Sensoren.
humorlos @Juraj hat keinen Humor

Während dies mit einem Spiegel nicht funktionieren würde, gibt es eine Möglichkeit, wie es theoretisch (wenn auch nicht praktisch) möglich ist: durch die Verwendung eines Schwarzen Lochs.

Wenn sich Licht einem Schwarzen Loch nähert, wird ein Teil davon hineingezogen, während ein Teil davon seine Flugbahn hyperbolisch krümmt und woanders wegfliegt. In der Praxis sieht dies wie ein leuchtendes Lichtband außerhalb des Ereignishorizonts des Lochs aus.

Mit einem unendlich leistungsstarken Teleskop könnten Sie ein Schwarzes Loch finden und genau auf die richtige Stelle am Rand zoomen, um Licht zu sehen, das die Erde vor Äonen verlassen hat, um das Schwarze Loch herumgebogen ist und zur Erde zurückgekehrt ist. In der Tat hätten Sie eine Kamera, die auf die Vergangenheit gerichtet ist.

(Sehen Sie sich die Beschreibung von Riccardo Antonelli an, um mehr Details darüber zu erfahren, sowie hübsche Bilder und ein Programm, mit dem Sie Ihr eigenes erstellen können!)

Das eigentliche Problem liegt darin, ein unendlich leistungsstarkes Teleskop zu bauen, da die aktuellen dafür nicht annähernd leistungsfähig genug sind: Wir haben noch nie ein Schwarzes Loch direkt gesehen (abhängig von Ihrer Definition von "gesehen"), und es gibt Einige grundlegende Einschränkungen, die bedeuten, dass wir unsere aktuellen Teleskope nicht einfach weiter vergrößern können, um sie stärker zu machen. Aber ein superstarkes Teleskop von Hand zu schwenken, ist bei weitem nicht das Seltsamste, was in der Science-Fiction gemacht wurde.

Das Problem ist, dass Licht mit Licht aus anderen Quellen vermischt wird. Sie werden kein Bild davon bekommen.
Abgewertet, weil die gleichen Probleme, die dazu führen würden, dass ein Spiegel als unmöglich abgetan wird, immer noch vorhanden sind, wenn ein Schwarzes Loch verwendet wird, um das Licht zur Erde "zurückzugeben". Sie ersetzen effektiv den Spiegel durch ein schwarzes Loch und führen noch mehr Probleme ein. Tatsächlich ist es äußerst plausibel, einen riesigen Spiegel zu verwenden, als ein schwarzes Loch zu verwenden, daher verstehe ich nicht, warum Sie den Spiegel als unmöglich abgetan haben.
@ Snyder005 Im Grunde, weil Sie sich bei einem Schwarzen Loch keine Gedanken über den Winkel machen müssen: Wenn Sie den richtigen Blickwinkel auswählen, können Sie Licht sehen, das sich dem Schwarzen Loch aus jeder Richtung nähert. Während bei einem so weit entfernten Spiegel der kleinste Winkelfehler dazu führen würde, dass das Licht die Erde vollständig verfehlt. (Ein Retroreflektor vermeidet dieses Problem, aber ein Retroreflektor bringt Ihnen auch kein schönes, klares Bild, wie es OP möchte.)
Aber es ist einfacher, das Problem der Spiegelausrichtung von Hand zu lösen als das Problem, den Lichtpfad von Photonen von der Scheibe des Schwarzen Lochs zu bestimmen. Nach dem gleichen Prinzip wird auch Licht von allen nahen Sternen/Galaxien sichtbar sein und sich mit Licht von der Erde vermischen. Die optischen Effekte der Akkretionsscheibe würden zudem das Fokussieren, geschweige denn das Auflösen der Erde deutlich erschweren als der Spiegel.

Selbst wenn wir alle oben genannten Probleme – Unschärfe, Spiegelgröße usw. – beiseite lassen könnten, könnten wir immer noch nicht so „in die Vergangenheit blicken“, wie diese Frage zu implizieren scheint. Um Ihr Beispiel zu verwenden, sagen wir, wir haben versucht, den Spiegel mit Schussortungsgeräten zu verbinden, um ihn auf einen Tatort zu fokussieren. Denken Sie daran, dass unsere Botschaft an den Spiegel, sich auf den Tatort zu konzentrieren, selbst nur mit Lichtgeschwindigkeit reisen kann. Wenn der Spiegel 30 Lichtsekunden entfernt ist und wir unsere „Fokus hier“-Nachricht 5 Sekunden nach dem Abfeuern der Kanonen senden, naja … wenn wir sendenBei der Nachricht „Fokus hier“ sieht der Spiegel, was vor 30 Sekunden passiert ist (dh 25 Sekunden vor dem Schuss). Aber zu dem Zeitpunkt, an dem die „Fokus hier“-Nachricht ankommt, sieht der Spiegel die Welt genau so, wie wir diese Nachricht gesendet haben (dh 5 Sekunden nach dem Schuss). Es gibt keine Möglichkeit für unsere Botschaft, dem Licht voraus zu sein, das von der Erde nach außen wandert.

Die einzigen beweglichen Spiegel sind die im Orbit um die Erde, die auf den entfernten Spiegel im Orbit um die Sonne blicken.
Die ganze Erde ist auf den Spiegeln im Rahmen, es ist das Teleskop, das auf einen Fleck der Erde blickt, aber das ganze Bild der Erde wird eingefangen. 1 mm des Spiegels vielleicht 1 Meter auf der Erde

Andere haben auf Fokusprobleme und so hingewiesen. Spionagesatelliten zeigen jedoch, dass interessante Dinge auf der Erde mit einem Bruchteil einer Sekunde Verzögerung aus dem Orbit fotografiert werden können, und mit einigen Verbesserungen könnte es auf wenige Sekunden angehoben werden, mit einer Auflösung, die ausreicht, um einige nützliche Beweise für einige Verbrechen zu liefern, die im Freien geschehen.

Dieses System hat jedoch einen wesentlichen Fehler: Dem Satelliten muss befohlen werden, auf den Tatort zu zeigen, und da sich der Richtbefehl genauso schnell fortbewegt wie das Licht des Verbrechensbildes, ist es zu spät, wenn Beamte auf der Erde das Verbrechen bemerken, um darauf zu zeigen Kamera.

Eine Problemumgehung könnte darin bestehen, immer Satelliten auf überall auszurichten, aber wenn Sie diesen Weg gehen, brauchen Sie nicht einmal die Verzögerung und Sie können Ihre Kameras näher an die Erde bringen. Tatsächlich wird dies in vielen Städten bereits mit Überwachungskameras durchgeführt, die an einem Mast montiert sind – was zufällig viel billiger ist als ein Satellit oder ein Spiegel in Jupiter und eine bessere Bildqualität liefert. Interessanterweise ist es immer billiger und funktioniert besser als ein Satellit, selbst wenn Sie Tausende davon installieren und die riesige Datenmenge speichern müssen, die sie liefern.