การสำรวจสิ่งกีดขวาง
คำถามนี้เป็นคำถามที่เชื่อมโยงกับคู่ อื่น ๆ SE: คำถามที่ยินดีของฉันซึ่งมุ่งเน้นไปที่โครงการ worldbuilding ปัจจุบันของฉัน โดยพื้นฐานแล้วการตั้งค่านี้: มนุษย์ต่างดาวได้ห่อหุ้มระบบสุริยะในอดีตอันไกลโพ้น ทรงกลมที่ จำกัด มีรัศมีประมาณ 12,000 (หมื่นสองพัน) AU ไม่ได้รับอิทธิพลแรงโน้มถ่วงและไม่ปล่อยรังสีแบล็กแบล็ค โครงสร้างกั้นทำหน้าที่ตามอำเภอใจ วัตถุใด ๆ ที่พยายามจะข้ามเส้นทางที่มีขอบเขตตั้งแต่ดาวเคราะห์น้อยและดาวหางไปจนถึงฝุ่นละอองและยานอวกาศจะเป็นโมฆะอย่างเงียบ ๆ พวกเขาหยุดที่มีอยู่โดยไม่ยอมให้มีการกวนของแสงหรืออนุภาคในการตื่นขึ้นตามอัตถิภาวนิยม
โลกได้รับทราบความจริงที่น่างงงวยนี้หลังจากความพยายามของ Starshot ที่ล้มเหลวไม่กี่ครั้งแรก - ภารกิจที่พยายามทำให้ยานอวกาศขนาดเล็กประมาณหนึ่งพันลำจองไว้ที่หนึ่งในห้าของระบบดาวที่อยู่ใกล้เคียงซึ่งเป็นผลมาจากการแสดงให้เห็นถึงเสียงในทางทฤษฎี และฮาร์ดแวร์ที่ผ่านการทดสอบอย่างเข้มงวดซึ่งหายไปภายในช่วงที่พบได้ทั่วไปจากศูนย์ barycenter พลังงานแสงอาทิตย์การเชื่อมต่อในห้วงอวกาศที่สลายตัวเหมือนแกนหมุนของจักรวาล ก้าวไปข้างหน้าอย่างรวดเร็วไม่กี่ศตวรรษหลังจากภารกิจที่คล้ายกับสตาร์ช็อตต่อไปได้ให้ข้อมูลที่บอกได้มากขึ้นและหลักฐานที่สรุปได้สำหรับการมีอยู่ของโครงสร้างที่ฝังแน่นความสนใจกระตุ้นให้คนบางกลุ่มทำการสำรวจและทำแผนที่เขตแดน การศึกษาจำนวนมากที่วิเคราะห์ข้อมูลส่งคืนสตาร์ช็อตที่ปรับเปลี่ยนแล้ว (อาจจะเป็น ... "วอลล์ช็อต") แสดงให้เห็นถึงความเป็นไปได้ที่จะเกิด "แนวคลื่น" หรือโครงสร้างขนาดใหญ่ที่ฝังอยู่ในโทโปโลยีของพื้นผิวขอบเขต โครงสร้างที่มีลักษณะคล้ายคลื่นลูกคลื่นและเนินเขากลิ้งยอดและรางน้ำกว้าง AU หลายแห่งสั่นน้อยกว่าหนึ่งโหลหรือมากกว่านั้น AU ใกล้และไกลจากระยะขอบเขตเฉลี่ยประมาณ 12,000 AU ผู้สนับสนุนทางการเงินของกลุ่มนี้ยังสนใจที่จะทราบว่ามี "ช่องโหว่" อยู่ที่ใดในขอบเขตหรือไม่
องค์กรนี้ต้องการสร้างพันธกิจที่อาจทำให้พวกเขาเห็นภาพที่ชัดเจนขึ้นเกี่ยวกับโครงสร้างที่มองไม่เห็นโดยกล่าวที่ความละเอียด AU หนึ่งตาราง ข้อ จำกัด ของพวกเขาคือเงินและเวลา - ส่วนใหญ่เป็นอดีต
สิ่งที่ไม่อาจเสนอได้คือการส่งโพรบที่มีลักษณะคล้ายสตาร์ช็อตไปยังแต่ละบล็อก AU สี่เหลี่ยมจัตุรัสที่ระยะห่าง 12,000 AU ฉันคำนวณว่าต้องใช้โพรบมากกว่า 700 ล้านชิ้น นั่นอาจเป็นเพียงมวลที่มีค่าของดาวเคราะห์น้อยดวงเดียว แต่ถ้าเราปล่อยยานสำรวจหนึ่งตัวทุก ๆ วินาทีจะต้องใช้เวลาประมาณยี่สิบสองปีครึ่งในการส่งพวกมันทั้งหมดออกไป นี่ไม่จำเป็นต้องเป็นเรื่องเลวร้าย ยี่สิบปีที่ผ่านมาค่อนข้างเป็นที่ยอมรับ อย่างไรก็ตามฉันคิดว่าอาจมีวิธีที่ดีกว่านี้ วิธีการของ Cruder ที่อาจใช้ประโยชน์จากลักษณะของขอบเขตที่ทรยศต่อการดำรงอยู่ของมัน
ก่อนที่ฉันจะดูคณิตศาสตร์ฉันนึกถึงชุดของโพรบที่อาจถูกส่งไปใกล้ขอบเขตเพื่อยิงลำแสง (ฉันเดาว่าเป็นกรวยแคบ ๆ ) ของก๊าซร้อนและตื่นเต้นเข้าหามัน เซ็นเซอร์บนหัววัดจะมีจุดมุ่งหมายเพื่อรับการปล่อย EM ของก๊าซที่แผ่ออกมา (อาจเป็นไฮโดรเจนที่แตกตัวเป็นไอออน?) โดยสังเกตว่าการปล่อยก๊าซเหล่านั้นหลุดออกไปที่ใด แล้วฉันก็คิดว่า "ส่งโพรบมาทำไมมาทำที่นี่" บางทีเราอาจสร้างเครื่องเร่งอนุภาคแม่ของทั้งหมดที่นี่ใกล้โลกเพื่อส่งการระเบิดของไฮโดรเจนที่แตกตัวเป็นไอออนออกไปยังระบบสุริยะที่อยู่ห่างไกลซึ่งเครื่องตรวจจับในอวกาศซึ่งอยู่ใกล้โลกอีกครั้งอาจพบว่าการปล่อยก๊าซลดลง
ฉันเห็นวิธีการหลายอย่างที่ใช้ไม่ได้ผลหัวหน้าในหมู่พวกเขาว่าเราไม่สามารถรักษาความหนาแน่นของอนุภาคให้สูงพอที่ระยะนั้นสำหรับการตรวจจับได้ อุณหภูมิก็จะเป็นปัญหาเช่นกันซึ่งจะไปพร้อมกับความหนาแน่นที่ฉันคิดว่า ก๊าซจะขยายตัวเมื่อมันเคลื่อนที่และเย็นตัวลง (บางทีอาจเป็นไปได้ที่จะตรวจจับสเปกตรัมการดูดซับของแสงจากดวงอาทิตย์ที่สะท้อนจากก๊าซที่มีความหนาแน่นสูงกว่านี้)
ความคิดอื่นก็เกิดขึ้น โดยพื้นฐานแล้วดวงอาทิตย์กำลังทำสิ่งนั้นในตอนนี้โดยเหวี่ยงลมสุริยะซึ่งส่วนใหญ่เป็นอิเล็กตรอนโปรตอนและอนุภาคแอลฟาไปรอบทิศทางแม้ว่าจะมีความรุนแรงก็ตาม จากคำตอบในคำถามของฉันที่นี่ดูเหมือนว่าการตรวจจับการลดลงของความหนาแน่นและอุณหภูมิของลมสุริยะเป็นไปไม่ได้มากนักแม้ว่าจะมีอุณหภูมิสูงประมาณ 7,000 เคลวิน ฉันสงสัยว่าพลาสมา "ส่องสว่าง" เทียมหรืออาจจะใช้คลื่นวิทยุที่ทรงพลังหรือลำแสงอิเล็กตรอนที่สูงกว่าเกณฑ์สำหรับการสังเกต / การตรวจจับอาจเป็นไปได้
ทั้งหมดนั้นการดำเนินการสำรวจดังกล่าวเป็นไปได้หรือไม่? เราสามารถฉายภาพและตรวจจับไฮโดรเจนที่แตกตัวเป็นไอออนหรือพลาสมาอื่น ๆ ด้วยวิธีนี้ได้หรือไม่? มีวิธีอื่นที่ดีกว่าในการทำแผนที่อุปสรรคหรือไม่?
คำตอบ
สิ่งที่เรารู้ในวันที่ 0:
ในคำตอบของฉันสำหรับคำถามก่อนหน้าของคุณฉันแนะนำว่าเราจะไม่เชื่อว่ามันเป็นเรือพิฆาตทรงกลมของทุกสิ่งจนกว่าเราจะพบหลักฐานว่ามันทำลายบางสิ่ง และนั่นอาจเป็นทั้งโพรบสองส่วน (เครื่องส่งผลกระทบและกล้อง / วิทยุ) หรือยานอวกาศที่บรรจุคนพร้อมฟีดสดที่ส่งไปตรวจสอบสาเหตุที่ยานสำรวจแตกที่นั่น
สำหรับวัตถุประสงค์ของคำตอบนี้ฉันคิดว่ายังไม่เกิดขึ้น เราได้สูญเสียกลุ่มดาวยิงไปไม่กี่กลุ่มเราจึงทำการโหวตและตัดสินใจว่า "Barrier หยุดพวกมัน"
ดังนั้นอุปสรรคจะถูกสำรวจโดยปริยายบางส่วนข้อสังเกตบางอย่างเกี่ยวกับสิ่งที่ฉันคิดว่ามนุษยชาติตระหนักเมื่อเราไปถึง D- "ใช่มีสิ่งกีดขวางของมนุษย์ต่างดาวที่หยุดยานสำรวจของเรา wtf" - วัน:
- การส่งยานสำรวจไปยังอวกาศระหว่างดวงดาวบนระนาบของดาวเคราะห์โคจรง่ายกว่าการออกนอกเครื่องบิน ภารกิจสตาร์ช็อตดั้งเดิมจะเลือกเป้าหมายโดยพิจารณาจากต้นทุนเดลต้า -V ดังนั้น:
- พวกเขากำลังเดินทางไปยังจุดหมายปลายทางบนหรือใกล้กับระนาบสุริยุปราคา
- เราไม่ทราบแน่ชัดว่าเมื่อใดที่เราขาดการติดต่อ - พวกเขาพลาดการเช็คอินทุกสัปดาห์ดังนั้นตำแหน่งของสนามคือ +/- 1wk * ความเร็วของโพรบ (เห็นได้ชัดว่ามันจะไม่เป็นตัวเลขกลมๆไม่มีมนุษย์ต่างดาวที่เกรงใจหรือตระหนักถึงวิธีที่เราวัดระยะทางเหล่านี้)
- เรามีความคิดที่ดีว่าพวกเขาเดินทางจากมุมไหน แต่พวกเขาจะเริ่มแยกย้ายกันไป (เพื่อให้พวกเขาไปถึงร่างต่างๆในระบบเป้าหมายได้)
- พวกเขาแบ่งออกเป็นสองสามกลุ่มขึ้นอยู่กับจำนวนภารกิจที่เปิดตัวและจำนวนดาวปลายทางในการเปิดตัวแต่ละครั้ง ฉันคาดเดา 6 วิถีที่ไม่ซ้ำกัน แต่อาจมีการเปิดตัวซ้ำ ๆ
ฉันสงสัยว่าภาพที่เราสามารถสร้างได้มีลักษณะดังนี้:
พื้นที่ที่ทราบของสิ่งกีดขวางจะเป็นสีแดง พวกเขาไม่ได้เป็นผู้วางแผนร่วมทั้งหมด แต่อยู่ใกล้กับระนาบอิลิปติกมาก
ควรสังเกตด้วยว่ายานสำรวจสตาร์ชอตเพียงตัวเดียวที่ตรวจพบสิ่งนี้ ยานสำรวจยานโวเอเจอร์จะไม่ผ่านสิ่งกีดขวางจนกว่าจะถึง ~ 4500AD (และแหล่งพลังงานเหล่านี้ยังคงราบเรียบ) Starshot กำลังดำเนินไปอย่างรวดเร็วแต่ข้อมูลนี้ต้องใช้เวลานานในการเรียนรู้
แล้วเราจะทำอะไรก่อนดี?
อย่างไรก็ตามเมื่อมีการนำเสนอภาพนั้นภารกิจต่อไปที่ชัดเจนก็คือ "ปล่อยผ่านมันไป" นี่เป็นเส้นทางโคจรที่ยาวและซับซ้อนฉันลองใช้เครื่องมือถ่ายโอนวงโคจรออนไลน์ของ NASA แล้ว แต่ฉันไม่สามารถคำนวณโซลูชันทั้งหมดได้ - แต่ฉันบอกได้ว่าคุณจะมีหน้าต่างเปิดตัวที่ดี 7 หน้าต่างใน ~ 20 ปี คุณกำลังดูโปรไฟล์การเปิดตัวของUlyssesโดยมีดาวพฤหัสบดีบินผ่านไปสองสามตัว (ใช้เวลาประมาณ 1-2 ปี) เพื่อยืดวงโคจรขึ้น แม้แต่การส่งหัววัดขนาดคิวบ์แซทหรือเล็กกว่าโดยมีแหล่งพลังงานและวิทยุเพียงอย่างเดียวนี่อาจเป็นภารกิจหลายทศวรรษได้อย่างง่ายดาย
หัววัดนั้นจะตรวจจับด้านบนและ / หรือด้านล่างก็เป็นอุปสรรคเช่นกัน มันจะตรวจพบโดยหยุดตอบสนอง เราไม่รู้ว่าสิ่งกีดขวางนั้นทำงานอย่างไรหรือแม้กระทั่งว่าอยู่ที่ไหน แต่เรารู้ว่ามันเป็นทรงกลมโดยประมาณ
ระยะยาว
เมื่อเรายืนยันแล้วว่าด้านบนและ / หรือด้านล่างถูกปิดกั้นฉันสงสัยว่าเราจะไม่พยายามแมปทรงกลมเพื่อ "ดูว่ามีรูตรงนี้หรือไม่" โดยการทิ้งระเบิดด้วยโพรบนับล้านฉันสงสัยว่าเรา สมมติว่ามันเป็นทรงกลมและพยายามวิเคราะห์สิ่งที่เกิดขึ้นที่สิ่งกีดขวางเพื่อพยายามผ่านมันไป
จำไว้ว่าเราไม่คิดว่ามนุษย์ต่างดาวจะมารับเรา ไม่มีใครที่ NASA จะพูดว่า "เห็นได้ชัดว่านี่เป็นมนุษย์ต่างดาวที่ไม่เป็นมิตรต่อ Zoo Hypothisis พวกเรา" พวกเขาจะดำเนินการภายใต้สมมติฐานที่ว่าสิ่งที่สามารถอธิบายได้ด้วยฟิสิกส์ปกติและด้วยเหตุนี้จึงสามารถเอาชนะได้ (โอ้มีเปลือกทรงกลมของเพชรเคลื่อนที่เร็วละเอียดพิเศษที่ 12,000AU ลองศึกษาดูสิบางทีการออกแบบโล่นี้อาจทำให้งานฝีมือผ่านไปได้)
นี่หมายถึงภารกิจที่ออกแบบมาเพื่อสำรวจว่าเกิดอะไรขึ้นที่นี่ เหตุใดโพรบของเราจึงหยุดทำงานที่นี่
เรากำลังจะเปิดตัวบางสิ่งบางอย่างพร้อมด้วยอุปกรณ์ขนาดมหึมาเพื่อมุ่งหน้าไปที่นั่นทำให้เสถียรเมื่อเทียบกับกระสุน (ซึ่งจะใช้เชื้อเพลิงหนึ่งตัน) และอ่านค่า เราจะมองหารังสีทุกประเภทอนุภาคควอนตัมทุกประเภทเราจะส่องแสงเลเซอร์เข้าไป (ซึ่งจะหายไปซึ่งจะทำให้สับสน) ในที่สุดเราจะเปิดตัวสิ่งเล็ก ๆ น้อย ๆ เข้ามา (โดยเซ็นเซอร์ทั้งหมดของเราทำงาน ) และบันทึกในกล้องหายไป จากนั้นเราจะวิเคราะห์ข้อมูลค้นหามวล / พลังงานที่หายไปเกาหัวของเราแล้วลองใหม่ซ้ำแล้วซ้ำเล่า
จากนั้นเราจะลองคฤหาสน์ทุกอย่างเพื่อผ่านมันไปให้ได้ เราจะลองเลเซอร์อันทรงพลังเราจะลองใช้ขีปนาวุธที่รวดเร็ว เราจะลองขีปนาวุธช้า เราจะลองพื้นผิวสะท้อนแสง เราจะปล่อยลำแสงอิเล็กตรอนและอนุภาคขนาดเล็กอื่น ๆ ที่มัน เราจะลองใช้มีดโกนคม ๆ เราจะพยายามเข้าถึงมันด้วยแขนหุ่นยนต์
มันอาจจะบานปลายไปถึงใครบางคนที่แอบดู