Wahrscheinlichkeit, dass ein Raumschiff über einen zufälligen Planeten stolpert?

In einer intergalaktischen Föderation sind Raumschiffe weit verbreitet. Sie führen Versorgungsrouten, verteidigen Planetenbasen und transportieren Kolonisten zu neuen Welten. Um bei diesen Abenteuern zu helfen, würden die meisten Schiffe einem definierten Weg im Weltraum folgen. Es wäre sinnvoll, nur durch kartierte Gebiete zu fliegen, also sind zufällige Asteroiden und Piraten kein so großes Problem, oder?

In diesem Szenario würden zwielichtige Leute wie Piraten abseits der ausgetretenen Pfade reisen wollen. Meistens, um einer Entdeckung zu entgehen und unglücklichen Reisenden nachzujagen.

Der größte Teil der Galaxie befindet sich in einem ständigen Expansionszustand. Das bedeutet, dass die Menschen selbst in den unwirtlichsten Umgebungen immer auf der Suche nach neuen Immobilien sind. Selbst wenn der fragliche Planet weit entfernt von jeder gegenwärtigen Zivilisation ist, wird er schließlich entdeckt werden. Aber derzeit ist es eine anständige Entfernung von allen Operationen.

Trotzdem könnten diese Piraten oder verlorenen Reisenden möglicherweise ihren Weg in die Nähe des nicht gekennzeichneten Planeten finden. Wie groß ist unter Berücksichtigung dieser Punkte die Wahrscheinlichkeit, dass ein Schiff den Planeten findet?

Erläuterungen:

  • Der Planet ist auf keiner galaktischen Karte beschriftet
  • Die meisten Schiffe sind mit Planetenscannern ausgestattet (sie können Planeten von außerhalb des Systems sehen)
  • Das Sonnensystem, in dem sich der Planet befindet, ist vollkommen normal, nichts Ungewöhnliches
  • Der Planet/das System enthält nichts Wertvolles
  • Die meisten bereits entdeckten Planeten haben Ressourcen und können Kolonien/Leben unterstützen

Bonusfrage: Wenn der Planet Leben besäße, würde das die Wahrscheinlichkeit einer zufälligen Entdeckung beeinflussen?

Was ist die Flugmethode? Brauchen sie Dutzende oder Hunderte von Jahren, um zwischen Sternensystemen zu reisen, oder springen sie irgendwie von einem zum nächsten? Kann der Sprung schief gehen – siehe Battlestar Galactica oder Vatta Buchreihe.
Es ist ungefähr die gleiche Chance wie ein bestimmter Baum auf der Erde, der von einem Menschen berührt wird. Es gibt viele Menschen. Der Baum „versteckt“ sich nicht. Menschen gehen überall zu Millionen hin. Doch es gibt viele Bäume, die wachsen, gedeihen und sterben, ohne jemals einen Menschen zu sehen. Weil Menschen dazu neigen, an vertrauten Orten zu bleiben, vertrauten Routen zu folgen, und die meisten keinen Nutzen darin sehen, in den Wald zu gehen und Bäume zu finden.
Angesichts des unendlichen Unwahrscheinlichkeitstriebs ...
Es macht keinen Sinn, dass Piraten die Handelsrouten fernhalten. Wenn sie ein Kopfgeld wollen, sind sie in der Nähe der dichtesten Routen. Es gibt einen Grund, warum Piraterie im Roten Meer ein Problem ist.
Kurze Antwort: im Grunde unmöglich. Der Weltraum ist „unglaublich, unglaublich groß“, und wenn Sie in eine zufällige Richtung in den Nachthimmel zielen und dann ein paar hunderttausend Lichtjahre in gerader Linie in diese Richtung reisen, werden Sie auf nichts anderes als auf das interstellare Medium stoßen .

Antworten (4)

Rahmen-Challenge

Es ist kein Schiff, das einen Planeten finden würde, es ist ein Observatorium.

Beobachten Sie weiter den Himmel

Bis jetzt haben wir 4.341 Planeten außerhalb unseres Sonnensystems gefunden, und wir haben nur knapp ein Raumschiff außerhalb desselben geschickt. Selbst mit vielen Raumschiffen würden die Leute keine Schiffe schicken, um Planeten zu finden. Selbst in Star Trek wird die Sternenkartographie meist von riesigen Teleskopen durchgeführt.

Davor würde sich also euer Planet verstecken. Ein riesiges Weltraumteleskop, wahrscheinlich weit entfernt vom Stern seines Sonnensystems gebaut, das nach und nach alle Sterne am Nachthimmel katalogisiert. Achten Sie auf die Intensitätsabfälle, die auf einen Planeten hinweisen, und auf die Spektrallinien, die anzeigen, woraus seine Atmosphäre besteht. Wir können das jetzt mit weltraum- und bodengestützten Teleskopen tun . Jede Zivilisation, die über Raumschiffe verfügt, wird viel, viel bessere Teleskope haben, die ständig Ausschau halten, wohin ihr nächstes Erkundungsteam geschickt wird.

Das ist also die Herausforderung. Die Piraten finden zufällig einen Planeten in einem noch nicht kartierten Teil des Weltraums ... aber die Kartographen sitzen nicht still. Die Frage ist also - wie gut sind die Teleskope und wie viele davon gibt es? In der Milchstraße gibt es ungefähr 200 Milliarden Sterne. Angenommen, ein kartografisches Observatorium kann zehn pro Tag verarbeiten, würde es fünfzig Millionen Jahre dauern, um sich durch alle zu arbeiten, und 25 Millionen, um zufällig einen bestimmten Planeten zu finden. Aber wenn es zehntausende am Tag verarbeiten kann und wenn es tausend solcher Installationen gibt ... sind die Tage des geheimen Piratenplaneten gezählt.

Randnotiz: Platz ist groß

Es wäre sinnvoll, nur durch kartierte Gebiete zu fliegen, also sind zufällige Asteroiden und Piraten kein so großes Problem, oder?

Piraten können ein Problem sein. Asteroiden sind es nicht. Der Asteroidengürtel unseres Sonnensystems ist ziemlich dicht, was solche Dinge im Weltraum angeht. Die durchschnittliche Entfernung zwischen zwei beliebigen Objekten in diesem Gürtel beträgt ungefähr 966.000 Kilometer .

Es gibt keine so dichten Asteroidengürtel wie die in Star Wars abgebildeten (und kann es nicht geben), da sich ein solcher Gürtel zu einem Planetoiden oder Planeten zusammenschließen würde, es sei denn, es handelt sich um ein sehr, sehr junges Phänomen (z. B. Alderaan).

Wenn Sie also zufällig eine Richtung am Himmel wählen und Ihre Rakete zwanzig Lichtjahre lang in diese Richtung fliegen, ist die Wahrscheinlichkeit, dass Sie etwas Bemerkenswertes treffen, wenn Sie das Chaos in der Erdumlaufbahn hinter sich lassen, astronomisch (haha) gering.

Wenn Sie einen Grund für Menschen suchen, bestimmte Routen zu nehmen, ist es am besten, ihn damit in Verbindung zu bringen, wie Sie mit FTL umgehen – denn Asteroiden, Nebel und andere Objekte im Weltraum sind keine vernünftige Bedrohung.

Davon abgesehen, wenn der Planet eine Sonne so umkreist, dass der "Pol" der Sonne uns zugewandt ist, werden unsere Scanner Schwierigkeiten haben, dies zu erkennen
"Es gibt keine so dichten Asteroidengürtel wie die in Star Wars abgebildeten (kann es tatsächlich nicht geben)" Wenn es sich andererseits um einen Ring um einen Planeten handelt ... Saturns Ringe sind ziemlich dicht (relativ), wenn auch nur wenige Meter dick.
@MooingDuck - nein, in diesem Fall kann das Wackeln der Sonne immer noch erkannt werden, was die Länge der Umlaufbahn, die Masse des Planeten und die Nähe zum Stern angibt. Außerdem ist es mit einer ausreichend großen Linse und einem Okkultator möglich, das vom Planeten selbst reflektierte Licht zu sehen.
Für diese Teleskope gibt es jedoch eine sehr einfache Einrichtung, die den Planeten unsichtbar macht: Die Umlaufbahn des Planeten muss in einem 90-Grad-Winkel zur Teleskop-Sternlinie stehen. Auf diese Weise befindet sich der Planet niemals vor dem Stern und beeinflusst dessen Leuchtkraft nicht. Unter der Annahme, dass sich die Teleskope mehr oder weniger im Zentrum der Zivilisation befinden, könnte ein weit genug entfernter Planet eine ausreichend "unsichtbare" Umlaufbahn für alle großen Teleskope haben
@Hobbamok: Im Prinzip könnte man die Querbewegung des Sterns immer noch durch sehr sorgfältige Messungen seiner Eigenbewegung am Himmel erkennen. Ein Astronom behauptete, dies in den 60er Jahren getan zu haben , obwohl seine Beobachtungen nicht reproduzierbar waren.
@Hobbamok - vielleicht verstehe ich die Geometrien nicht ganz richtig, aber eine Umlaufbahn senkrecht zur Teleskop- / Sternlinie würde das Wackeln in der Bewegung des Sterns noch ausgeprägter machen . Die NASA beansprucht 837 Exoplaneten-Entdeckungen mit dieser Methode ohne Transit.
@DarthBiomech - Wenn Sie Ihr FTL-Raumschiff nahe genug an einen Planeten bringen, um durch seine Ringe zu laufen, haben Sie viel größere Probleme (nämlich den Planeten selbst). Und ich habe die überfüllte Nachbarschaft ausgeschlossen, die den Planeten umkreist, von dem Sie abreisen.
Dies gilt für Planeten um Sterne. Es wird jedoch die Theorie aufgestellt, dass es solche Dinge wie Schurkenplaneten gibt, die keine Sterne umkreisen, entweder direkt entstanden oder aus der Umlaufbahn des Muttersterns ausgestoßen wurden: en.wikipedia.org/wiki/Rogue_planet
@jamesqf - Ich bin mit Schurkenplaneten vertraut. Ich kann mir nicht vorstellen, dass sie für eine Piratenflotte als Basis viel attraktiver wären als für eine Raumstation. Darüber hinaus sagt das OP ausdrücklich, dass sich der Planet in einem Sonnensystem befindet.
@jdunlop: Ich glaube, Hobbamok stellte sich eine Situation vor, in der wir die Umlaufbahn „von oben“ betrachteten, sodass sie wie ein Kreis am Himmel aussehen würde, wenn wir ihren Weg nachzeichnen würden. In diesem Fall ändert sich die Radialgeschwindigkeit des Sterns auf uns zu oder von uns weg nie; und die von Ihnen verlinkte Methode (mit 837 Entdeckungen) erfordert eine Änderung der Radialgeschwindigkeit (was zu einer Dopplerverschiebung des Lichts führt). Solche Planeten können jedoch durch direkte Bildgebung (51 so entdeckte Planeten) oder Astrometrie (1 Planet so entdeckt, ohne die falsche "Entdeckung", die ich oben erwähnt habe.)
@jdunlop: Das war mein Punkt. Bewohnbare Planeten um Sterne herum sind nicht zufällig. Wenn sie existieren, befinden sie sich an einem genau definierten Ort (der „Goldilocks-Zone“ des Sterns), der im Vergleich zum Rest des Weltraums sehr klein ist.

Wie von jdunlop erwähnt, geht es nicht darum, den Planeten zu entdecken. Daraus folgt, dass sich ein kartierter, aber noch nicht besuchter Planet nicht besser oder schlechter verstecken lässt als ein nicht kartierter Planet. Wenn es eine begrenzte Anzahl von Agenturen gibt, die die meisten Erkundungen durchführen (die Galaktische Patrouille oder der Scout Service ), könnte eine kleine Insider-Information einen Planeten hervorbringen, der entdeckt, von einer automatisierten Sonde besucht und als klassifiziert wurde weniger interessant als andere, nähere Welten .

Also weiter zu den Wahrscheinlichkeiten. Ein Teil davon ist das bekannte Fermi-Paradoxon und die damit verbundene Drake-Gleichung – so und so viele Planeten in der Galaxie, warum haben Aliens sie noch nicht besucht?

Wenn man Zahlen aus Wikipedia abschreibt, gibt es 40.000.000.000 nützliche Planeten in der Galaxie. Jetzt müssen Sie also Zahlen zu den Aufklärungsschiffen und ihrer Geschwindigkeit in Ihre Einstellungen eingeben. Eine Flotte von 1.000.000 Schiffen, die jeden Monat einen Planeten besuchen, würde Ihnen alle 3.333 Jahre einen Besuch pro Planet bescheren . Ein Pirat würde das wahrscheinlich für sicher genug halten.

Eine Flotte von 10.000.000 Aufklärungsschiffen verkürzt dies auf 333 Jahre.

Usw.

Außerdem wird der Verlust eines Scout-Schiffs bei dieser Anzahl von Scout-Schiffen wahrscheinlich keine Flaggen hissen, also schießen Sie es einfach ab (oder hacken Sie es, wenn es automatisiert ist, um Ihren Planeten als "absolut wertlos" zu protokollieren, und Sie sind gut

Wie @jdunlop und @Hobbamok feststellten, können aktuelle Teleskope extrasolare Planeten recht gut erkennen. Ich stimme Hobbamok nicht zu, dass es ausreichen würde, den Planeten zu verbergen, wenn die Orbitalachse des Planeten auf den Beobachter gerichtet ist.

Es gibt jedoch einen anderen Weg.

Dunkle Nebel

Um Wikipedia zu paraphrasieren, ist ein dunkler Nebel dicht genug, um Licht von dahinter zu absorbieren. Ein ausreichend dichter Nebel könnte also die Erkennung von extrasolaren Planeten (oder sogar Sternen) jenseits der Wolke verhindern. Wie das fragliche Schiff in die unerforschte Region jenseits der Wolke gelangt, ist Teil der Geschichte.

Dies erfordert jedoch die andere Annahme von @ Hobbamok, dass es nur einen Ort gibt, von dem aus diese Beobachtung stattfindet. Wenn Stellar Cartography Arrays an mehreren weit entfernten Orten in der galaktischen Zivilisation gebaut werden, gibt es nur sehr wenige Orte, an denen ein Nebel einen Stern verbergen könnte.
@jdunlop Der Weltraum ist groß. Sehr groß. Um einen Blick "um" einen Dunkelnebel herum zu bekommen, müsste das Sternkartographie-Array sehr weit geschleudert werden. Aber da die Frage "intergalaktisch" und nicht nur "interstellar" sagt, ist es nur eine Frage der Zeit und der Logistik, bis das Array die "andere Seite" des Nebels abdeckt.
Wenn ich Sternkartographie-Arrays bauen würde, würde ich sie aus genau diesem Grund so weit wie möglich voneinander entfernt positionieren.

BEARBEITEN: Dies funktioniert nur gegen eine Möglichkeit der Teleskopentdeckung von Planeten. Es wird ein bisschen helfen, aber deinen Planeten nicht für immer verstecken

Wie @jdunlop bereits sagte, werden keine Schiffe, sondern Teleskope Ihren Planeten entdecken. Das bedeutet, dass unser Planet für jedes Schiff, das sich bereits in der Nähe des Systems befindet, absolut offensichtlich sein kann, das spielt keine Rolle, weil es nicht passieren wird.

Im Moment (und wahrscheinlich für immer, weil es gut funktioniert) geschieht dies, indem man einen Stern beobachtet und beobachtet, ob er seine Leuchtkraft im Laufe der Zeit (periodisch) ändert. Dies geschieht, wenn der Planet zwischen den Stern und das Teleskop gelangt oder nahe genug, dass die Reflexion des Planeten eine wahrnehmbare Veränderung des Aussehens des Sterns verursacht.

Dies lässt sich leicht abmildern, indem die Umlaufbahn des Planeten in einem Winkel von etwa 90 Grad zur Teleskop-Sternlinie liegt. Da Teleskope (dieser Größe) teuer sind und sein werden (weil sie größer sind), werden sie wahrscheinlich in der Nähe des Zentrums der Zivilisation bleiben. Ein weit genug entferntes System könnte daher diesen Winkel von "ungefähr 90 Grad" für alle Teleskope haben, die den Raum für eine Weile abbilden.

Ihr Planet mit einem geringen Reflexionsvermögen würde ebenfalls helfen.

Denken Sie daran: Der Weltraum ist groß und der Weg dorthin ist teuer. Schiffe werden NICHT einfach herumfliegen und Systeme anschauen. Sie werden nur kommen, wenn eine gute Chance auf Ressourcen etc. beobachtet wurde. [Weil Teleskope vergleichsweise billig sind, da Sie all den Treibstoff und die Zeit sparen, im Vergleich dazu, tatsächlich irgendwohin zu gehen]

Wie ich Ihren Kommentar kommentierte, sehe ich nicht, wie dies die Erkennung des Planeten durch Messen der Bewegung des Sterns verhindert. Einbruch der Leuchtkraft ist nur eine Methode, um einen Exoplaneten zu finden.
@jdunlop, ja, ich habe ein bisschen mehr darüber gelesen, wie man Planeten entdeckt, und obwohl dieses Setup es vor den "billigsten" oder einfachsten Entdeckungsmöglichkeiten verbergen würde, wäre es keine Garantie für andere Methoden
Wahrscheinlichkeit, dass ein Raumschiff über einen zufälligen Planeten stolpert?
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