Estación espacial iluminada por la Tierra

Digamos que tenemos una estación espacial orbitando la Tierra alrededor del ecuador a una velocidad de 360 ​​grados cada 24 horas, estando siempre más o menos en la línea entre los centros de la Tierra y el sol. Desde el punto de vista de los que estaban en la estación, la Tierra siempre se vería completamente iluminada. (En caso de que haga una gran diferencia, digamos que orbita a la misma altura que la ISS).

Ahora, digamos que la mitad de la estación que mira hacia la Tierra es una gran ventana en forma de cúpula, que permite ver todo el planeta (bueno, la mitad que mira hacia la estación) al mismo tiempo. Sin embargo, no tiene ventanas que den al sol.

Si se fuera la energía en la estación (deshabilitando así toda la iluminación artificial y dejando la luz reflejada de la Tierra como la única fuente de luz), ¿qué tan bien iluminada estaría la estación? ¿Habría suficiente luz para encontrar el camino alrededor de la estación, tal vez incluso haciendo algún trabajo de reparación?

Aquí en la Tierra, todavía podemos ver un poco con la luna llena como nuestra única fuente de luz. Ahora, la Tierra no parece reflejar tanta luz, pero está varios órdenes de magnitud más cerca de la estación que la Tierra de la Luna, por lo que la pregunta es si es suficiente o no para ser una fuente aceptable de luz.

Algo a tener en cuenta es que si la estación espacial va a orbitar en un punto donde siempre vea la tierra completamente iluminada, tendría que estar en el punto de Lagrange. L 1 , que está fuera de la órbita de la luna. Entonces, la luz reflejada de la tierra volvería a caer como r 2 desde la Tierra.

Respuestas (2)

Esto depende de la reflectividad de los objetos y el tamaño en el cielo.

El albedo visual de la luna cuando está casi (pero no) llena, es de aproximadamente 0.12 . la tierra esta alrededor 0.39 . Al estar en órbita terrestre baja, la cantidad real variará según el terreno y la atmósfera. Si está nublado abajo, el valor podría ser mucho mayor. Puedes suponer que un área dada de la tierra aparecería de 2 a 3 veces más brillante que la misma área de la luna.

La luna llena tiene un diámetro angular desde la tierra de aproximadamente 30 minutos de arco o medio grado, por lo que el radio angular es de aproximadamente un cuarto de grado.

Desde una altitud de 400 k metro , el radio angular de la tierra sería pecado 1 ( 6371 k metro 6771 k metro ) o unos 70 grados. Esto significa que la relación entre el tamaño aparente de la Tierra y el de la Luna sería de aproximadamente ( 70 0.25 ) 2 o más de 78.000 veces mayor. Junto con el probable aumento del albedo, sería de 100 000 a 200 000 veces más brillante.

Esta Q se reduce a

¿Qué tan brillante es Earthshine?

Según la fuente habitual

Los océanos reflejan la menor cantidad de luz, aproximadamente el 10%. La tierra refleja entre el 10 y el 25 % de la luz solar y las nubes reflejan alrededor del 50 %.

Por lo tanto, la cantidad de luz solar reflejada (es decir, el albedo) depende de la parte de la Tierra que mire hacia el observador y de lo nublado que esté.

Sin embargo,

  • Puedo caminar fácilmente por la noche a la luz de la luna llena.

  • La tierra es un objeto mucho más grande, en términos de ángulo subtendido, cuando se ve desde la órbita terrestre, que la luna desde la tierra.

Por lo tanto, una "tierra llena" sería una fuente de luz terrestre lo suficientemente brillante como para realizar muchas tareas.

Otra nota interesante sobre la ISS:

Lo que quizás no sea más conocido es que los conjuntos de paneles solares de la estación tienen dos caras para recolectar también parte de la luz solar reflejada en el albedo de la Tierra (lo que nuestro planeta refleja del Sol). Generan aproximadamente hasta 120 kW de potencia (en promedio alrededor de 84 kW)

- https://space.stackexchange.com/a/5596/3101

Entonces, Earthlight es lo suficientemente fuerte como para alimentar (al menos partes de) una estación espacial.