Informatika és tudomány

Hadviselés a világűrben

  • [NST]Cifu
    #713
    Vázold fel, milyen álcázás/zavarás működhet szerinted.

    Idézet az első hozzászólásból:

    Nem tudod kijátszani a thermodinamika törvényeit, mindig lesz egy űrhajón (űrszondán, akárhol) hulladékhő, ha máshonnan nem, hát akkor az elektromos transzformátorokból, vezetékekből, stb. A hajtóművek működése szintén látható, a hajtómű típusától függően infravörös (kémiai vagy vegyes kémiai (pl. nukleáris kémiai) típusúak) vagy látható fény (ion-hajtómű), esetleg gamma-sugárzás (nukleáris robbanáson alapuló hajtóművek). Ez észlelhető. A Föld felszínéről 100 éve képesek a kuiper-övben lévő égitesteket észlelni, pár évtizede már a Jupiter körül keringő, alig pár száz méteres aszteroidákat tudnak katalogizálni (egy aszteroida pedig nem sugároz magától hőt, például). Mindez a világűrben, ahol nincs légkör, nincs bolygóforgás, ami megnehezíti a felderítést, nos, csak még egyszerűbb a megfigyelés.

    [URL=http://www.sg.hu/listazas_msg.php3?id=1267449198&no=292]#292-es hozzászólásból:[/URL]

    Nos ha szabad szemmel akarsz megtalálni valamit, akkor tényleg nehezen fog menni, de szerencsére azért a mai digitális képalkotás és képelemzés már előre vetíti a jövőt. Gyakorlatilag ma már az exobolygók és aszteroida-vadászok is csak azt csinálják, hogy "célba veszik" a távcsővel a vizsgálandó területet időről-időre, majd a számítógépekre bízzák a munkát. A világűrben annyival könnyebb a dolog, hogy ott nem kell a Föld forgásával meg napszakok változásával vesződni. Egyszerűen folyamatosan pásztázod a környezetedet, és a számítógép meg szépen kielemzi, hogy lát-e valami mozgást.

    Hogy mennyire könnyű, vagy nehéz ez? Nos, az amatőr aszteroida vadászok egy autóbusz nagyságú aszteroidát 1-2 millió km-ről észlelnek házi teleszkópokkal, a Föld légkörén keresztül.

    A professzionálisabb, 1,5 Gigapixel felbontású Pan-STARRS egy 45 méteres aszteroidát 20 millió km-ről:



    A Pan-STARRS pedig még mindig a Föld légkörén át dolgozik. Egy űrbe telepített hasonló rendszer ennél is jobb eredményeket tud felmutatni.

    Ez azonban az látható optikai tartomány. Infravörös tartományban egy fokkal még durvább a helyzet. A komolyabb felbontású infravörös távcsövek képesek lennének egy komolyabb kémiai rakétahajtómű működését észlelni a Jupiter távolságából!

    Sajnos megfelelő képet erre nem találtam, de talán viszonyítási alapnak megteszi a Földről fényképezett ISS:


    Forrás


    A képen érdemes megfigyelni, hogy a hűtőradiátorok hogy világítanak a hideg napelemtáblákhoz képest. Ez pedig még mindig civil amatőr színvonal, a Föld légkörén keresztül!

    Említetted az álcázást. Na, a probléma a hő. Termelni fogsz, nincs mese. Még az űrsikló is több kW-nyi hőt sugároz a világűrbe, nyugalmi állapotba. Ezzel nem tudsz mit kezdeni. Oké, a hajód egyik felét "álcázod". De akkor jön a következő probléma: egy fekete "lyuk" leszel, amely kitakarja a mögötte lévő fény / hőforrásokat. Ha a képelemző szoftvert erre is felkészítik, máris riasztani fog, ha elhaladsz egy fényforrás előtt.

    Szóval igen, lehetséges álcázni, mondjuk egy pajzs van a hajó egyik oldala irányába, és erre a pajzsra rávetíted hozzávetőlegesen azt a képet, amit az ellenfél láthatna, ha te nem lennél ott. Viszont valamit tenni kell a hővel is, tehát a pajzs hőmérsékletét is olyan szinten kell tartani, hogy az ellenfél pozíciójából nézve beleolvadj a háttérsugárzásba. Még ez is kevés, mert közben ügyelned kell arra, hogy a nagyobb csillagok, bolygók és más égitestek ne kerüljenek az ellenfél felől nézve mögéd, vagy a pajzsodnak képesnek kell lennie felvenni komplex alakzatokat is (pl. a Jupiter hőképét). Az űrhajód ez esetben úgy néz ki, mint egy felfújt Tie-fighter, de csak egy "napelemtáblával", amit mindig az ellenfél felé mutatsz.

    Ezzel akad azonban pár komoly probléma. Először is az, hogy csak szigorúan egy irányba működik. Vagyis ha az ellenfélnek van egy felderítő szondája, kellően nagy szögeltéréssel, akkor az álcázópajzs nem fogja megakadályozni azt, hogy meglásson. A második fő gond, hogy a lehető legszélesebb spektrumban kell álcáznod magad. Ehhez tudni kell, hogy az ellenfél milyen tartományokat figyel. Ha például radart is használ, akkor a radarhullám-tartományban is álcáznod kell magad, nem csak a látható fény vagy infravörös tartományban. Igen, tény, hogy a radar hátránya, hogy az optikai és infravörös észleléshez képest szerény a távolsága (a 70m-es Goldstone rádióteleszkóp azért 4 millió km-ről képes 3,75m-es felbontású radarképet készíteni...), de ez is egy lehetséges opció. Röviden, egy matt fekete (optikai eszközök számára való álcázás), az ellenfél irányába hőt és rádióhullámokat nem kibocsátó (infravörös eszközök elleni álcázás, illetve a rádió-lehalgatás elkerülése), a rádióhullámokat elnyelő (radar-észlelés elleni védelem) űrhajó kell.

    Szóval szumma szummárium, az álcázás nehéz ügy, EGY adott pontban lévő célpont számára jelentősen meg lehet nehezíteni az észlelést, de kérdés, hogy az ezt lehetővé tévő álcázórendszer mérete és tömege nem nagyobb-e, mint az ebből fakadó taktikai előny.

    És akkor még csak egy statikus űreszközről beszéltünk, mert ha bekapcsolod a hajtóművedet, akkor minden tovább bonyolódik. Az ion-hajtóművet és más, kis tolóerejű hajtóművet hosszasan kell bekapcsolva hagyni, tehát a gyorsulás-változás és a hajtómű nyalábja hosszú ideig megfigyelhető. A nagy tolóerejű hajtóműveknél pedig nagy mennyiségű energiát szabadítasz fel, vagyis rengeteg hőt termelsz. Ezeket mind el kell fedned az ellenség szeme elől.

    A másik oldalról nézve pedig az észlelés fontosságát nem lehet eléggé kihangsúlyozni. Lehetőleg minél szélesebb spektrumú, minél nagyobb felbontású rendszer létfontosságú, méghozzá minél több, és minél nagyobb területen elszórva (felderítő/megfigyelő műholdak és űrállomások).