Detección de una nave estelar en el punto L2 de Lagrange

Supongamos que una nave extraterrestre aparece en el punto L2 Lagrange del sistema Tierra-Luna, detrás de la Luna vista desde la Tierra.

¿Cuándo y cómo se detecta y reconoce la nave estelar como extraterrestre?

  • Para los propósitos de la historia, la Tierra tiene ciencia y tecnología actuales del mundo real.
  • La nave estelar tiene una sección transversal de 1.000 a 10.000 metros cuadrados, dependiendo del aspecto. Consiste en acero y materiales compuestos con un trabajo de pintura negro mate y sin luces ni balizas de radio, pero sin tecnología de sigilo deliberada.
  • La forma en que la nave espacial llega detrás de la Luna es una tecnopalabra de ópera espacial, los medios no son detectables por la ciencia del mundo real. No se puede ver a la llegada.
  • Soy consciente de que varias agencias rastrean la basura espacial , pero no sé si tienen los medios para mirar L2.
  • Soy consciente de que hay un satélite en L2 . No tengo idea si tiene sensores de navegación o si está vigilado por relés fuera de la línea directa.
  • L2 es inestable. La nave estelar puede maniobrar para estabilizar una órbita de halo o estacionarse en L2, nuevamente por medios no detectables por la ciencia de la Tierra. Tiene sistemas para evitar colisiones para esquivar los satélites que ya están allí.
  • Suponiendo que de alguna manera se detectó la presencia de una "anomalía", ¿qué activos podrían usarse para tomar fotografías del objeto "detrás" de la Luna?

Para fines narrativos, la mejor respuesta sería que científicos civiles detecten lecturas "extrañas", seguido de un intento de echar un vistazo con instrumentos civiles, seguido de civiles que le digan a una o más fuerzas aéreas sobre "algo grande pero confuso en L2, seguida de una frenética actividad en varias capitales. ¿Qué se puede hacer para que esto sea plausible, si no lo es?

Definitivamente relacionado, pero con restricciones más estrictas: ¿ A qué distancia del Sol podríamos detectar una nave espacial extraterrestre similar a las Voyagers? Divulgación completa: mi propia pregunta.
De acuerdo, sé si estoy editando o cortando una respuesta completamente nueva, ¿qué detalles en particular estás buscando?
@Ash, la edición está bien. Estoy buscando una cadena plausible e interesante desde un hallazgo inicial aleatorio/afortunado, pasando por instrumentos que un investigador civil podría volver a encargar para confirmar o refutar la anomalía, hasta los sistemas que una fuerza aérea o una agencia gubernamental usarían para hacer un seguimiento. Un investigador creíble difícilmente diría "este punto en mis datos astrofísicos significa que hay una nave extraterrestre detrás de la Luna, redirijamos su costoso telescopio y echemos un vistazo". Sería más como "gracioso, ¿qué es ese problema? Le pediré a algunos estudiantes de posgrado que lo analicen, lo ajusten a la teoría establecida y escriban un artículo".
De acuerdo, lo miraré de nuevo desde ese ángel mañana, es hora de cerrar la sesión por mí.
Quedan varios días de recompensa.
¿La nave espacial estaría emitiendo alguna luz que no esté en el espectro visible, por ejemplo, infrarrojo o ultravioleta?
@BilboBaggins, moderadamente. El impulso es tecnoparloteo, pero a los extraterrestres también les gustan los hábitats a temperatura ambiente.
La recompensa se está agotando y estaba realmente desgarrado sobre cómo otorgarla. Al final todo se redujo casi a lanzar una moneda. ¡Gracias a todos los participantes!

Respuestas (6)

Hay telescopios espaciales sensibles a varias frecuencias en varias órbitas. Incluso un telescopio en órbita terrestre baja estaría en ángulo recto con la dirección entre la Tierra y la Luna dos veces en cada órbita de 90 minutos. Y en ese ángulo, un telescopio de órbita baja (y uno en el suelo debajo de él) casi debería poder ver la posición L2.

De acuerdo con un diagrama de escala aproximada que dibujé, un telescopio de órbita baja posiblemente podría ver el punto L2 exacto cuando la Luna está en el perigeo, es la distancia más cercana. Y un objeto, como su nave espacial extraterrestre, en el punto L2 debe tener una órbita de halo alrededor del punto L2 y, a veces, estar a miles de millas del punto L2. Si parte de ese movimiento es perpendicular a la línea entre el punto L2 y los centros de la Tierra y la Luna, la nave extraterrestre a veces debería estar en la línea de visión vista desde la órbita terrestre baja o incluso desde la superficie de la Tierra.

Cualquier telescopio capaz de ver L2 con suficiente resolución en la longitud de onda correcta, como las longitudes de onda infrarrojas del calor emitido por la nave espacial, debería detectar la nave espacial.

¡Esto parece un trabajo para el Telescopio Espacial James Webb!

Su lanzamiento está programado para marzo de 2021 en una órbita cerca de la posición Sol-Tierra L2. Estará cerca del punto L2 a 1 500 000 kilómetros (930 000 millas) de la Tierra, directamente opuesto al Sol. En realidad estará en una especie de órbita de halo alrededor del punto L2, una órbita con un radio de kilómetros o 500.000 millas. Por lo tanto, el punto Tierra-Luna L2 casi siempre debería ser visible desde el Telescopio Espacial James Webb.

Y el telescopio espacial James Webb está diseñado para detectar longitudes de onda infrarrojas, y todos los objetos en el espacio exterior emiten radiación infrarroja en función de sus temperaturas.

https://en.wikipedia.org/wiki/James_Webb_Space_Telescope 1

Si hay extraterrestres en esa nave espacial que provienen de un entorno similar a la Tierra, la nave espacial tendrá una temperatura similar a la de la Tierra y emitirá radiación infrarroja similar a la de la Tierra.

E incluso si los extraterrestres provienen de un planeta tan frío que su bioquímica usa amoníaco líquido o metano líquido en lugar de agua, ese planeta, y por lo tanto su nave espacial, seguirá teniendo una temperatura por encima del cero absoluto y brillará en algunas longitudes de onda infrarrojas debido a eso. temperatura.

Y si la nave espacial alienígena solo está ocupada por máquinas, esas máquinas tendrán una temperatura de trabajo óptima, y ​​la nave espacial deberá estar a esa temperatura de trabajo óptima, que estará por encima del cero absoluto, por lo que la nave espacial emitirá radiación infrarroja a esa temperatura. temperatura.

En la actualidad, el Telescopio Espacial Spitzer, lanzado en 2009, está orbitando alrededor del Sol y algunos de sus instrumentos infrarrojos siguen funcionando. El punto Tierra-Luna L2 rara vez se ocultaría detrás de la Tierra o la Luna desde el Telescopio Espacial Spitzer, por lo que si tiene suficiente resolución en las longitudes de onda correctas, podría detectar la luz infrarroja emitida por la nave espacial alienígena.

https://en.wikipedia.org/wiki/Spitzer_Space_Telescope 2

Alguien más familiarizado con esos telescopios espaciales infrarrojos podría calcular si podría detectar accidentalmente la nave espacial extraterrestre en la posición L2 o confirmar su existencia si se detecta accidentalmente por otros métodos.

Otro punto. Incluso si el exterior de su nave es tan frío como el espacio mismo, aún será detectable porque a una distancia tan relativamente cercana, ocluiría un arco relativamente amplio del cielo. Hemos detectado algunos objetos del Cinturón Kiuper al notar que bloquean la luz de estrellas distantes. Earth-Moon L2 está mucho más cerca que el Kiuper Belt, por lo que incluso una nave pequeña tendría un tamaño aparente comparativamente grande.
Tengo la sensación de que las dos respuestas hasta ahora podrían combinarse en una solución. El Low-Frequency Explorer para la pista inicial, el Spitzer para concretarlo.
Esta respuesta cubre quién podría ver el barco, pero no si alguno de ellos realmente lo está mirando. El espacio es grande y solo porque eres un telescopio en la misma órbita que un objeto, no significa que lo notes.
A partir de algunas estimaciones rápidas, obtengo un comentario similar al usuario 58697 en la otra respuesta. La trigonometría básica muestra aproximadamente 12000 km para el lado del triángulo que va desde el núcleo de la Tierra hasta donde posiblemente podrías ver L2, por lo que son unos 6000 km más allá de la superficie del planeta. Un satélite en órbita geosíncrona cumple con ese criterio, pero no con la órbita terrestre baja.

El satélite Queqiao estacionado en el punto Tierra-Luna L2 puede detectar la apariencia del objeto si hay un pico de radiación que lo acompaña en el rango de 80 kilohercios a 80 megahercios, ya que el satélite alberga el Explorador de baja frecuencia de Países Bajos y China que está realizando estudios astrofísicos. centrado en ese rango de frecuencia. También es posible que la nave rompa dicho satélite al llegar.

Alternativamente, hay varios otros satélites planeados para esa área, uno de los cuales puede observar o impactar en la nave. En términos de observación visual desde la Tierra, no, eso no va a suceder.

Además, dependiendo de la masa del barco en cuestión, los sistemas satelitales calibrados con precisión, como GRACE , pueden detectarlo simplemente debido a una anomalía gravitacional.

Creo que para hacer una buena observación visual necesitaríamos lanzar un nuevo activo.

¿Nada en una órbita alta que pueda tener línea de visión y ser reasignado?
@om Nada está tan alto y, de hecho, cuanto más arriba en la órbita de un objeto, menos capaz es de ver más allá de la luna hacia la anomalía, es posible que pueda volver a asignar SOHO o uno de los otros satélites Earth-Sol L1 . re 0.1 AU de la Tierra y debería poder observar la anomalía cuando la Tierra-Luna L2 pasa por Afelio.
Hay telescopios espaciales sensibles a varias frecuencias en varias órbitas. Incluso un telescopio en órbita terrestre baja estaría en ángulo recto con la dirección entre la Tierra y la Luna dos veces en cada órbita de 90 minutos. Y en ese ángulo, un telescopio de órbita baja y uno en el suelo debajo de él casi deberían poder ver la posición L2. Cualquier telescopio capaz de ver L2 con suficiente resolución en la longitud de onda correcta, como las longitudes de onda infrarrojas del calor emitido por el nave espacial - debe detectar la nave espacial.
@MAGolding L2 está detrás de la Luna visto desde la Tierra, el disco lunar ocluye la mayoría de las líneas de visión directas.
@Ash La Tierra es aproximadamente 4 veces más ancha que la Luna, y una órbita terrestre baja es aún más ancha en comparación con la Luna. Y la nave espacial alienígena debería oscilar alrededor del punto L2 exacto. Por lo tanto, si la nave espacial alienígena está lo suficientemente lejos de la Luna, será visible desde la órbita terrestre baja o incluso desde el "lado" de la Tierra. Mira mi respuesta e intenta crear un diagrama a escala de la Tierra y la Luna.
@MAGolding Miré lo que pensé que era una imagen a escala, tendré que echar otro vistazo.
Tengo la sensación de que las dos respuestas hasta ahora podrían combinarse en una solución. El explorador de baja frecuencia para la pista inicial, con algo de tráfico de radio VHF de baja potencia entre la nave estelar y un transbordador.
@MAGolding El L 2 es 16.8% , o aproximadamente 1 6 de la distancia Tierra-Luna, más allá de la Luna. Por lo tanto, para obtener una línea de visión directa, un punto de observación debe estar al menos a 7 radios lunares de la Tierra. Son unas 7000 millas, o 11000 km, un poco más que una órbita baja.
@ user58697 Lejos de la Tierra perpendicular a la posición de la luna, ¿quieres decir?
@Ash Precisamente.
@ user58697 Gracias, solo me aseguré de tener la imagen correcta en mi cabeza.

Su preferencia es para la observación inicial del Sr. Joe promedio. Podemos ver cuán plausible es esto al crear algunas categorías de cuán probable es que el ciudadano promedio tenga acceso a ciertos puntos de ventaja.

De más plausible a menos plausible (la lista no es exhaustiva):

  • Superficie de la Tierra : muy fácil, solo camine afuera
  • Órbita terrestre baja (cientos de kilómetros hacia arriba) : no tan fácil pero aún plausible; Joe promedio puede obtener tiempo de visualización en tales telescopios
  • Órbita geosíncrona (decenas de miles de km hacia arriba) : incluso menos probable, posiblemente inverosímil; ¿Puede Joe promedio obtener tiempo de visualización en dichos satélites? No que yo sepa, pero no soy un experto.
  • Órbita lunar : no, a menos que el promedio Joe tenga algún trabajo especial, conexiones o gancho de la trama de la historia
  • Algo más lejano , como los puntos L de la Tierra y el Sol en lugar de los puntos L de la Tierra y la Luna, u otros objetos no vinculados a la Tierra o la Luna: no es factible para Joe promedio

Ahora hagamos algunas estimaciones trigonométricas simples y aproximadas para ver qué tan lejos de la Tierra necesitaría estar para ver alrededor de la luna hasta ese punto.

Distancias en miles de km:

+ < Moon edge
+
+ ~2
+            ~61
+++++++++++++++++++++++++++++
^Moon center                ^L2

Todo lo que tenemos que hacer es escalar ese triángulo multiplicando los lados. Sabemos que la distancia Tierra-Luna es ~384000km, por lo que la distancia Tierra-Lunar-L2 es ~(384000+61000)km = ~445000km. Eso es un factor de aumento de ~7.3 de 61000km, así que...

(de nuevo distancias en 1000s de km)

+ < X (which is where we want to be at or past to see Earth-Moon-L2)
+
+                    + < Moon edge ~2
+                    +
++++++++++++++++++++++++++++++++++++++++++
^ Earth center ~445  ^Moon center ~61    ^L2

Esto ahora se ha convertido en un problema matemático de "Resolver para X". X / 2 = 445 / 61Después de resolver para X cambiando el "/2", tenemosX = 14

Entonces, eso es 14000 km desde el centro de la Tierra, por lo que para la distancia de la órbita, aproximadamente la mitad de ese número de km desde la superficie de la Tierra. Un cálculo que hice poco antes de escribir esta respuesta lo colocó en una órbita de 6000 km, y creo que ese cálculo rápido fue un poco más preciso que este.

Aproximadamente, 6000 km es aproximadamente 10 veces más lejos que la órbita terrestre baja, pero es solo una décima parte de la órbita geosincrónica. Por lo tanto, Joe promedio no puede ver L2 desde su patio trasero, ni desde un telescopio de órbita terrestre baja. Joe promedio tendría que mendigar, pedir prestado, robar o pagar por tiempo en algo más lejano. Posible, pero no tan factible.

Todavía podría funcionar para su historia si se trata del astrónomo Joe académico o del astrónomo aficionado rico Joe en lugar de Joe promedio. O eso, o tal vez un gancho de trama que le da a Average Joe algo de experiencia y algo de tiempo en el telescopio apropiado. Los ganchos de la trama podrían incluir ser un estudiante de astronomía en la universidad o tener un amigo o pariente que pueda hacer que Joe pase el tiempo con el telescopio.

Cuando Joe pasó en su bicicleta por el observatorio, vio que el último automóvil salía del estacionamiento. Joe había querido volver allí desde que hizo un recorrido por el lugar para un evento STEM de noveno grado. Incluso tenían una computadora allí que tiene acceso a un telescopio en órbita geoestacionaria con la que pudieron jugar durante unos minutos: ¡era como si estuvieran sentados en el espacio y mirando el cosmos!

Joe no podía evitar la sensación. A pesar de estar detenido nuevamente esta semana por irrumpir en el laboratorio de ciencias de la escuela secundaria después de horas laborales, simplemente no podía dejar pasar esta oportunidad. Con el feriado mañana, nadie volvería al observatorio por días. ¡Está decidido! La única pregunta ahora es dónde esconder la bicicleta de la vista de la calle durante la próxima hora.

(separe a otro grupo de personajes, luego el siguiente capítulo regrese a...)

¡Joe apenas podía creerlo, la contraseña estaba escrita en una nota adhesiva en un cajón cercano! ¿Estos muchachos nunca recibieron una lección de seguridad informática cuando estaban en la escuela? Oh, es cierto, eso no era una cosa cuando tenían la edad de Joe.

Después de ingresar la contraseña, Joe entró. Afortunadamente, Joe estaba prestando mucha atención a la gira cuando los astrónomos controlaban el satélite en órbita. Hmm, está enfocado en una de las lunas de Saturno: tan lejos, tan pequeño, tan pixelado... tan aburrido. Veamos algo más de cerca. La luna debería ser fácil de encontrar. ¿Qué es ese pequeño parche allí? Es negro, pero todavía se destaca, apenas...

"Sr. Joe promedio" no es exactamente lo que quiero decir. Más como "Prof. Average y su equipo en una beca de investigación que no tiene nada que ver con naves extraterrestres".

Tenemos un telescopio que observa la Tierra desde más allá de la Luna, el Observatorio Climático del Espacio Profundo . Se orbita a sí mismo en el punto Tierra-Sol L1. Cuando la luna se alineó a la derecha, ya capturó el lado lejano de la luna , revelando potencialmente cualquier objeto sobre ella o en Tierra-Luna L2.

Sin embargo, 10000 metros cuadrados significa un diámetro de unos 100 metros. Esto es aproximadamente 0,00005 del diámetro de la luna, por lo que si el objeto alienígena es visible como 1 píxel, la imagen de la luna debe tener al menos 20k*20k píxeles.

Lamentablemente, DSCOVR con su tecnología de los 90 solo descarga 1024x1024 píxeles. El lanzamiento de otro satélite con un telescopio de resolución muy mejorada es técnicamente factible.

Acabo de tener una idea loca leyendo las respuestas de la gente.

¿Qué pasa si un meteorito o un cometa está a punto de pasar muy cerca de la Tierra (y, por lo tanto, de la Luna) y, mientras tanta gente lo está mirando, detectan la sombra de la nave alienígena cuando pasa entre el Sol y la Luna? ¿meteorito?

Sé que es bastante imposible que simplemente se alinee para que la sombra golpee el meteorito, pero de esa manera muchas personas con sus telescopios lo verían, y con los profesionales incluso calcularían el tamaño de la nave estelar.

Tal vez demasiado loco para tu pregunta, pero creo que es algo plausible.

¡Espero haber inspirado algo!

Buena idea, pero dudo que sea factible. Un asteroide o cometa tiene una forma tan irregular que algunas manchas granulosas tienen muchas mejores explicaciones que las naves extraterrestres. Creo que la pista inicial tendrá que estar en un volcado de datos de un instrumento orbital o del espacio profundo.
@om Sí, tienes razón. ¿Quizás entonces un satélite lunar? Tenemos 3 ahora en órbita , tal vez puedan ayudar con eso.
Eso requeriría que la gente rastreara el satélite con instrumentos ópticos. ¿No serían más notorias las interrupciones de radio?
@om Bueno, sería posible que las personas estuvieran mirando esos satélites, y sí, las interrupciones de radio serían más notorias (aunque una nave estelar lo suficientemente avanzada en modo sigiloso las evitaría). Pero me refería a que esos satélites verían la nave estelar. Una imagen simple con la nave estelar negra en medio de la luna blanca se notaría rápidamente. De hecho, esas imágenes al principio estarían desenfocadas, por lo que la advertencia alrededor del científico aumentaría y tendrían que cambiar el enfoque del satélite, o usar otro, para ver directamente a él.

Creo que la influencia gravitacional repentina de una nave muy grande afectaría la estabilidad de todos los satélites geoestacionarios que orbitan la Tierra. Dado que estos satélites tienen un combustible de maniobra limitado para corregir perturbaciones menores en su órbita, las correcciones se aplican con mucha prudencia.

Entonces, una perturbación repentina en cada satélite haría que la gente buscara una razón. Y todos apuntarían a algo masivo en L2. Entonces, iban a buscar usando telescopios, naves espaciales o lo que fuera útil. Es razonable suponer que pedirían ayuda a la NASA y otras agencias espaciales globales para averiguar qué sucedió.

Creo que después de ese punto, el descubrimiento de Thing en L2 sería inevitable.

Editar --------------------------------------------

Basado en una estimación de 100E6 toneladas para la masa de la nave espacial y una distancia de 1E6 millas entre L2 y la Tierra, la nave espacial ejercería 1E-14 Newtons en un satélite. En una semana del campo de gravedad adicional, los satélites podrían experimentar tanto como ~1E-3 m/s delta-V, que es muy pequeño. Pero, después de un mes sería significativamente mayor a poco menos de 0,1 m/s y después de un año > 1 m/s a delta-V.

Buena idea, pero ¿las perturbaciones son lo suficientemente grandes? Una sección transversal de hasta 10000 metros cuadrados sugiere algo menos de un millón de metros cúbicos, y eso debería significar menos de un millón de toneladas.
@om Agregué algunos cálculos para las perturbaciones del delta-V de los satélites en órbita. Dado el tiempo suficiente, será obvio. Pero, a corto plazo, creo que cada satélite cambió repentinamente en un grado muy pequeño que llamaría la atención de las personas.
Detección de una nave estelar en el punto L2 de Lagrange
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