Welche Vorteile bietet die Verwendung der Sonne als Gravitationslinse für den interstellaren Strahlantrieb?

Was würde man gewinnen, wenn man ein Triebwerk mit einer Photonenstrahlkanone und einem Lichtsegel auf gegenüberliegenden Seiten der Sonne platzieren würde, perfekt ausgerichtet, beide bei >550 AE von der Sonne entfernt? Dort beginnt die Linse und geht entlang einer Linie weiter.

Ich vermute, Sie müssten das Kraftwerk bewegen, um den Strahl auf dem Lichtsegel zu halten.
woow, wo ich fragen darf, ob Sonne als Lasermedium (Photosphäre) verwendet werden kann

Antworten (1)

Die Genauigkeit der Optik ist begrenzt, daher ist eine Linse erforderlich, um einen nahezu perfekt parallelen Lichtstrahl zu erhalten. Je größer der Abstand zwischen Lichtquelle und Objektiv, desto besser.

Das Grundkonzept hier ist nicht fehlerhaft. Nahezu paralleles Licht von entfernten Objekten wird im Brennpunkt der Gravitationslinse der Sonne fokussiert. Da Optiken IMMER umkehrbar sind, gilt auch das Gegenteil: Licht, das aus dem Brennpunkt herausgestrahlt wird, wird nahezu parallel. (Dass Optiken reversibel sind, kann nicht genug betont werden, Verwirrung über Optiken verursacht jährlich fast so viele Perpetuum mobile wie Magnete).

Linse

Aber es gibt ein Problem. Obwohl der Strahl jetzt nahezu parallel ist, ist er jetzt extrem breit. Denken Sie nur einen Moment darüber nach, der Querschnitt hat ein Loch in der Mitte, mit der gleichen Größe wie die Sonne. Das ist ein breiter Strahl. Wenn Ihr Segel nicht wirklich so groß ist, was wahrscheinlich nicht der Fall ist, trifft nur ein winziger Bruchteil des Lichts auf das Segel.

Aber warte, kannst du den Strahl nicht begradigen und ihn schmal halten? Nein, das können Sie nicht . Die Konservierung von Etendue verhindert dies.

Linsengalaxien beschreiben selten einen vollständigen Kreis. Könnte der Strahl nur durch einen Teil der Sonnenscheibe gelenkt werden, um den parallelen Strahl auf einen kleineren Bereich im Verhältnis zur Größe der Sonne zu richten?
@LocalFluff Das vermeidet, dass ein Teil des Strahls die Sonne trifft, aber der Strahl wird trotzdem breiter. Ich kann versuchen, meine Antwort zu aktualisieren, wenn ich genau herausgefunden habe, wie viel breiter sie wird.
Diese Antwort ist problematisch. Die Sonne ist trotz des unglücklichen Begriffs „Gravitationslinseneffekt“ keine richtige „Linse“. Sehen Sie sich das beigefügte Diagramm an, das die mit zunehmender Entfernung von der Sonne zunehmende Ablenkung zeigt. Der Effekt ist genau umgekehrt, er nimmt natürlich mit der Entfernung ab. Die Ablenkung ist zwar vorhanden, aber nicht bildgebend, sondern nur 1-D- konzentrierend . Siehe diese Antwort zum Beispiel. Auch die Abbildungen auf Seite 5 im Preprint des NASA- Wissenschaftlers Geoffrey Landis arxiv.org/abs/1604.06351
Sie müssten Ihre Strahlung auf einen sehr, sehr dünnwandigen konischen Ring konzentrieren (der richtige Begriff dafür ist mir jetzt entfallen) , um ihn zu verwenden 1 / r Gravitationspotential zu kollimieren. Ich würde also argumentieren, dass das Konzept eine ausgefallene Photonenkanonenoptik benötigt, um zu funktionieren (deren Name der aktuellen Wissenschaft entgeht) und zumindest etwas fehlerhaft ist.
Laut Seite 4 des Vorabdrucks von Landis gilt die Etendue-Erhaltung jedoch immer noch, solange Sie die Optik des Einstein-Rings richtig behandeln. „ Aufgrund des Helligkeitssatzes (auch bekannt als Erhaltung der étendue) sind Verstärkung und Vergrößerung gleich Der Begriff "Vergrößerung" bezieht sich in diesem Zusammenhang auf die Verstärkung des Raumwinkels, nicht auf das Heranzoomen eines richtigen 2D-Bildes.
Welche Vorteile bietet die Verwendung der Sonne als Gravitationslinse für den interstellaren Strahlantrieb?
AntwortenHierDatenschutz-Bestimmungen1y, 0v