¿Cuánta luz hay en el camino de la Tierra a Proxima Centauri?

Quiero saber cuánta luz hay para una nave espacial que vuela desde la tierra hasta Próxima Centauri. Sé que está el sol, pero ¿qué sucede después de que la nave espacial abandona el sistema solar? ¿Hay estrellas que proporcionen suficiente luz para que funcionen los paneles solares?

Si le gusta especular, consulte Worldbuilding en StackExchange. Puede encontrar notas como «..., porque en 3ly (63'000 au) enfrentarán un flujo de radiación solar de 3.41873708602e-07 W/m^2. Probablemente un asteroide sea suficiente para recolectar 1MW (si la rugosidad de la superficie no es un problema),…»
Resiento profundamente al menos 9 de esos 12 dígitos significativos.
Si hubiera estrellas que proporcionaran suficiente luz para los paneles solares, las verías fácilmente por la noche como estrellas extremadamente brillantes, mucho más brillantes que cualquier otra estrella. Estas estrellas deberían estar muy cerca de la nave espacial en su camino hacia Próxima Centauri. Pero como Próxima Centauri es la estrella más cercana a la Tierra, no existen tales estrellas.
Puede obtener información aquí: en.wikipedia.org/wiki/Lux La luz solar total es de 100,000 Lux, la luz de las estrellas en la noche sin luna es de aproximadamente 0.002 Lux. 8 órdenes de magnitud menos, como escribió Russel Borogove.

Respuestas (1)

No, la energía recolectada por los paneles solares se reduce por el cuadrado de la distancia desde la fuente de luz.

A la distancia de la Tierra del sol, la energía de la luz solar es de aproximadamente 1300 vatios por metro cuadrado, de los cuales aproximadamente el 30 % puede convertirse en electricidad mediante paneles solares. Una vez que el sol está lo suficientemente lejos como para ser "simplemente otra estrella", la luz total de las estrellas es aproximadamente 8 órdenes de magnitud más tenue, algo así como un microvatio por metro cuadrado. Si he hecho bien mis cálculos, alimentar la ISS con la luz de las estrellas interestelares requeriría paneles solares del tamaño de California.

La luz del sol no proporciona suficiente energía para que los paneles solares sean útiles incluso en el sistema solar exterior, y mucho menos en el espacio interestelar, por lo que las sondas que van más allá de la órbita de Marte usan con mayor frecuencia generadores termoeléctricos de radioisótopos (RTG) para obtener energía, que funcionan durante décadas y no depender de la luz.

Para viajes interestelares que llevarán cientos de años, probablemente serían necesarios reactores de fusión o fisión nuclear.

Aún así, una estimación en W / m ^ 2 de lo que proporciona el brillo de las estrellas del espacio oscuro sería bueno.
He propuesto (informalmente) que las naves espaciales den vueltas alrededor del Sol, recolecten materia coronal, la conviertan en energía y, una vez que vayan a la "velocidad correcta", dejen de dar vueltas y salgan disparadas en dirección al destino.
@SF. De acuerdo, si un panel solar es 100% efectivo, ¿cuánta superficie necesitaría proporcionar para alimentar algo como las necesidades de la ISS? ¿Sería necesario apuntar hacia el centro galáctico? El espacio está mayormente vacío pero aún lleno de cosas, ¿eso haría que viajar hacia el centro galáctico fuera una pérdida neta de energía? En relación con el centro galáctico, ¿en qué dirección va el viaje desde la Tierra hasta Proxima Centauri?
La luz de las estrellas no es mucho más brillante en la dirección del centro galáctico, como se puede ver con una buena mirada al cielo nocturno; puede apuntar sus paneles de colección de luz de estrellas nocionales en cualquier dirección que desee en relación con su dirección de viaje, de todos modos.
Me estoy imaginando una nave impulsada por velas solares, con una vela solar reflectante cóncava. Durante la parte inicial del viaje, funciona como una vela solar común; luego sirve como un espejo que enfoca un buen kilómetro cuadrado de flujo de luz de nuestro lejano Sol en un panel solar relativamente pequeño.
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