Von der Erde beleuchtete Raumstation

Nehmen wir an, wir haben eine Raumstation, die die Erde mit einer Geschwindigkeit von 360 Grad pro 24 Stunden um den Äquator umkreist und sich immer ungefähr auf der Linie zwischen den Mittelpunkten der Erde und der Sonne befindet. Aus der Sicht derer auf der Station würde die Erde immer vollständig erleuchtet aussehen. (Falls es einen großen Unterschied macht, sagen wir, dass es auf der gleichen Höhe wie die ISS umkreist.)

Nehmen wir nun an, dass die der Erde zugewandte Hälfte der Station ein großes, kuppelförmiges Fenster ist, durch das der gesamte Planet (na ja, die der Station zugewandte Hälfte) gleichzeitig gesehen werden kann. Es hat jedoch keine Fenster zur Sonne.

Wenn der Strom auf der Station ausfallen würde (wodurch jegliche künstliche Beleuchtung deaktiviert würde und das von der Erde reflektierte Licht die einzige Lichtquelle wäre), wie gut wäre die Station beleuchtet? Würde es genug Licht geben, um sich in der Station zurechtzufinden, vielleicht sogar für Reparaturarbeiten?

Hier auf der Erde können wir mit Vollmond als einziger Lichtquelle noch etwas sehen. Nun scheint die Erde nicht ganz so viel Licht zu reflektieren, aber sie ist um mehrere Größenordnungen näher an der Station als die Erde am Mond, also ist die Frage, ob es ausreicht, um eine passable Lichtquelle zu sein oder nicht.

Etwas zu bedenken ist, dass, wenn die Raumstation an einem Punkt umkreisen soll, an dem sie immer die voll beleuchtete Erde sieht, sie sich am Lagrange-Punkt befinden müsste L 1 , die sich außerhalb der Umlaufbahn des Mondes befindet. Das von der Erde reflektierte Licht würde dann also wieder abfallen R 2 von der Erde.

Antworten (2)

Dies hängt von der Reflektivität der Objekte und der Größe am Himmel ab.

Die visuelle Albedo des Mondes, wenn er fast (aber nicht voll) ist, beträgt etwa 0,12 . Die Erde ist in der Nähe 0,39 . In einer erdnahen Umlaufbahn variiert die tatsächliche Menge je nach Gelände und Atmosphäre. Wenn es unten bewölkt ist, könnte der Wert viel höher sein. Sie können davon ausgehen, dass ein bestimmter Bereich der Erde 2- bis 3-mal heller erscheint als derselbe Bereich des Mondes.

Der Vollmond hat einen Winkeldurchmesser von der Erde von etwa 30 Bogenminuten oder einem halben Grad, also beträgt der Winkelradius etwa ein Viertel Grad.

Ab einer Höhe von 400 k M , wäre der Winkelradius der Erde Sünde 1 ( 6371 k M 6771 k M ) oder etwa 70 Grad. Dies bedeutet, dass das Verhältnis der scheinbaren Größe der Erde zum Mond ungefähr wäre ( 70 0,25 ) 2 oder mehr als 78.000 Mal größer. Zusammen mit dem wahrscheinlichen Anstieg der Albedo wäre es 100.000 bis 200.000 mal heller.

Dieses Q läuft darauf hinaus

Wie hell ist Earthshine?

Nach der üblichen Quelle

Ozeane reflektieren am wenigsten Licht, etwa 10 %. Land reflektiert zwischen 10 und 25 % des Sonnenlichts und Wolken reflektieren etwa 50 %.

Die Menge des reflektierten Sonnenlichts (dh Albedo) hängt also davon ab, welcher Teil der Erde Ihrem Beobachter zugewandt ist und wie bewölkt es ist.

Nichtsdestotrotz,

  • Ich kann nachts im Licht des Vollmonds problemlos herumlaufen.

  • Die Erde ist von der Erdumlaufbahn aus gesehen ein viel größeres Objekt – in Bezug auf den geneigten Winkel – als der Mond von der Erde aus.

Daher wäre eine "volle Erde" eine Quelle von Erdlicht, die hell genug ist, um viele Aufgaben zu erfüllen.

Noch ein interessanter Hinweis zur ISS:

Was vielleicht nicht am besten bekannt ist, ist, dass die Solarpanel-Arrays der Station doppelseitig sind, um auch einen Teil des Sonnenlichts zu sammeln, das von der Albedo der Erde reflektiert wird (was unser Planet von der Sonne reflektiert). Sie erzeugen etwa bis zu 120 kW Leistung (im Durchschnitt etwa 84 kW)

- https://space.stackexchange.com/a/5596/3101

Earthlight ist also stark genug, um (zumindest Teile davon) eine Raumstation mit Strom zu versorgen.