El corrimiento al rojo ocurre cada vez que un observador se aleja (desplazado al rojo) o se acerca (desplazado al azul; corrimiento al azul) a un objeto que emite radiación y viceversa.
Viajar hacia algo que emite principalmente radiación en el espectro de la luz visible como nuestro sol lo cambiará a espectros de mayor energía. Pasando de ultravioleta sobre rayos X a gamma dependiendo de la velocidad en una nave espacial.
¿Cómo debería diseñarse una nave espacial para proteger a la tripulación y al equipo del aumento de la radiación a medida que aumenta su velocidad?
¿Un objeto cilíndrico con un escudo en la parte superior con la tripulación directamente detrás? ¿O debería la tripulación estar lo más lejos posible de la parte superior de la nave espacial? ¿Una forma diferente sería más efectiva para protegerse contra la radiación?
Entonces, hay dos aspectos en este problema. El primero es uno con el que tratamos hoy de forma regular, el del desplazamiento Doppler de una nave espacial que orbita la Tierra, o que se acerca o se aleja de la estación terrestre. Este es el mismo fenómeno que el desplazamiento hacia el rojo, solo que en una magnitud menor. ¿Porque es esto importante? Para un enlace ascendente de 150 MHz, el desplazamiento Doppler es de alrededor de 3 kHz para un satélite en LEO. Eso en realidad es un canal en algunos modos de comunicación. Cuanto mayor sea la frecuencia, mayor será el salto, de modo que un canal FM podría pasarse por completo, si no se tiene en cuenta el doppler.
Entonces, ¿cómo se corrige eso? Básicamente, calcule cuál debería ser el doppler y envíelo a una frecuencia tal que la nave espacial reciba la señal correcta. Además, puede construir un circuito de control de modo que la ventana de frecuencia detectada pueda variar ligeramente, de acuerdo con la frecuencia de la portadora.
En cuanto al segundo problema, el de la radiación se convierte en energía más alta a medida que te acercas a él. ¿Cómo se gestiona esto? En primer lugar, veamos dónde se convertiría en un problema. Supongamos una frecuencia de 10^15, que está en el ámbito de la luz visible. La energía se vuelve ultravioleta con un aumento de aproximadamente 10 veces el aumento de frecuencia. Para hacer eso, debe moverse a 0.9c, por lo tanto, la longitud de onda lo golpea 10 veces más (1/(1-velocidad)), lo que le da un aumento de 10 en la frecuencia. Esa es una velocidad muy significativa. Además, esto solo provendrá de la mitad delantera de la nave espacial, la mitad trasera verá una disminución del 50% en la frecuencia, lo cual es inofensivo (Ver esta calculadora )
Entonces, ¿qué más necesitará hacer una nave espacial que se mueva tan rápido? Debe haber una manera de protegerlo contra partículas pequeñas, incluso la partícula más diminuta causaría problemas a esa velocidad. Eso implicaría alguna protección física, sin duda, en el sitio delantero. Además, de todos modos hay grandes cantidades de radiación en el espacio, que necesitarán protección.
La conclusión es que la radiación de moverse tan rápido no es probable que sea un problema. Es probable que se resuelva cuando se trate de otros problemas que tendrá la nave espacial.
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