Antecedentes: Es el año 2021 y soy un multimillonario solitario y enigmático con un don para lo dramático. Me gustaría que un reflector dramático me iluminara cuando se lo ordenara (por la noche), de modo que pudiera lucir algo como este diagrama (sin un helicóptero, un avión o un dirigible detestable sobre mí):
Requisitos específicos para el sistema:
Mi solución hasta ahora: creo que podría lograr esto lanzando un satélite (o una flota de satélites idénticos para una mejor cobertura) que esté equipado con un potente láser, planta de energía/batería y sistema de orientación. Cuando no está en uso, el satélite carga sus baterías y luego, cuando quiero hacer una aparición dramática, le doy mis coordenadas o uso un indicador láser para designar mi posición. Luego, la luz brilla sobre mí, impresiono a la gente y el láser se apaga nuevamente para que el satélite pueda recargarse.
Preguntas:
¿Satélites? dirigibles? ¿El hombre de los seis millones de dólares? ¡Arrástrese al milenio!
¡Quieres un dron!
Tu dron puede flotar silenciosamente sobre ti. Puede rastrear sus movimientos a través de láseres invisibles. La cobertura de nubes no es un problema. Puede encender su foco desde lo suficientemente cerca de usted para que el haz no se difunda a una amplitud coja en el momento en que lo golpee. La gentuza a la que desea dirigirse no se incluirá en su centro de atención.
Tener un séquito de drones sobre ti en todo momento tiene otros beneficios potenciales además de una iluminación espectacular. Los drones pueden venir con calentadores de piernas, o una botella de Crystal Pepsi o un Cabbage Patch Kid fresco exactamente como lo requieran sus necesidades. Si no tiene suficientes melodías relajantes, puede hacer señas al dron de la melodía para que se acerque y le dé una serenata con un poco de Anne Murray y Neil Diamond.
Es bastante factible , pero muy poco probable en el presupuesto establecido de $ 100 millones.
Primero: la luz.
#1 Lo mejor que podemos hacer con un potente láser, a través de la atmósfera de la Tierra, es el tipo de cosa que se usa para el experimento Lunar Laser Ranging , que es bastante capaz de iluminar un punto de 6,5 km en la luna. Tomado al revés, un satélite a 400 km de distancia puede iluminar un punto de 7 m en la tierra. El problema #1 está resuelto.
#2 Trivial, solo haz RGB en tus láseres.
#3 Necesitamos un buen foco de atención. Para una audiencia. Un foco impresionante pero no cegador. Aceptaré el comentario anterior de MolbOrg para esto. Potencia de láser satelital de 200 Kw, que proporciona una potencia terrestre de 20 Kw, lo que proporciona la mitad de la iluminación diurna sobre el punto de 7 m de diámetro.
#4 El consumo de 200Kw es un poco excesivo, es decir, tres veces más energía solar que la ISS. Además, desea la luz por la noche , cuando es probable que un satélite bajo esté a la sombra de la Tierra. Entonces, un panel solar modesto para recargar un paquete de baterías bastante pesado. Um... 200Kw por 3 minutos requerirían... un paquete de baterías Tesla. ¡Aunque a la forma inalterada no le gustará esa tasa de descarga!
# 5 SIN problema. Tenemos satélites espías y mapeadores terrestres bastante capaces de mantener una cámara apuntando al suelo con la precisión suficiente para permitir fotografías de exposición prolongada. Hacer lo mismo con los láseres no es problema. Incluso tiene un sistema de retroalimentación muy visual para la orientación.
# 6 Esto es un problema. Debido a la órbita relativamente baja de sus satélites, se acercan de horizonte a horizonte en menos de 10 minutos. Para mantener un lugar en absoluto, un máximo de aproximadamente 8 minutos. Para mantener un lugar sin tener obviamente una fuente que se mueva rápidamente, debe tener su Sat mucho más lejos (por lo tanto, necesita láseres mucho más coherentes), o ... necesita iluminar el lugar simultáneamente desde múltiples satélites.
#7 Si podemos mantener la masa por debajo de las 10 toneladas, un solo Falcon9 puede izarla.
Costos:
un solo vuelo de Falcon9 elevará fácilmente 10 toneladas a una órbita de 400 km de su elección, con un costo de $ 65 millones.
Si utiliza principalmente tecnología estándar, debería poder calzar los sistemas de energía, control y láser necesarios por $ 35 millones
. Sea generoso y asuma que no se le cobra por las instalaciones de control en tierra.
Sí, podría lanzar un solo Satélite Spotlight de este tipo para su uso con un presupuesto de $ 100.
Pero. No cumpliría completamente con su requisito a menos que establezca una constelación de muchos de estos satélites. Lo que, por supuesto, romperá su presupuesto.
Tendrías que cronometrar tu discurso al segundo. Debería limitar su discurso a menos de 8 minutos, mejor menos de 3 minutos para evitar que su punto brillante redondo se convierta en una elipse difusa de un tamaño mucho mayor.
Y será obvio para los observadores que la luz proviene de una fuente en movimiento.
Permítanme combinar la respuesta de L. Dutch . Puede resolver el problema del color utilizando varios láseres en lugar de uno. También puede resolver el problema con las velocidades orbitales al tener los satélites en una órbita muy alta: tener 96 satélites en órbita geoestacionaria debería permitirle tener un buen efecto de foco siempre que no se aleje del ecuador. De lo contrario, necesitaría miles de satélites en órbita geosincrónica.
Tenga en cuenta que aunque no hay un costo oficial para un lugar geoestacionario, se otorgan por orden de llegada. En los años 80 algunas empresas estaban lanzando satélites a órbitas geoestacionarias y alquilando los satélites por unos pocos millones de dólares al año cada uno. Me imagino que el precio se habría disparado a estas alturas, juego de palabras intencionado.
También tenga en cuenta que tendrá cosas que se asemejan a pilares o luces, no conos de focos. Esto se debe a las inmensas distancias involucradas.
Por último, pero no menos importante, no sé cómo calcular el tamaño de los satélites que necesitarías para esto. Me imagino que podría ser como ICESat-2 , un satélite que dispara láseres a la Tierra:
ATLAS [Nota de Law: significa "Sistema de altímetro láser topográfico avanzado"] emite pulsos láser visibles a una longitud de onda de 532 nm. A medida que ICESat-2 orbita, ATLAS genera seis haces dispuestos en tres pares para determinar mejor la pendiente de la superficie y proporcionar una mayor cobertura del suelo. Su predecesor, ICESat, solo tenía un rayo láser. El mayor número de láseres permite una mejor cobertura de la superficie de la Tierra. Cada par de haces está separado por 3,3 km (2,1 millas) a lo largo de la trayectoria del haz, y cada haz de un par está separado por 2,5 km (1,6 millas) a lo largo de la trayectoria del haz. El conjunto de láser se gira 2 grados desde la pista terrestre del satélite de modo que la pista de un par de haces esté separada por unos 90 m (300 pies). La frecuencia del pulso láser combinada con la velocidad del satélite da como resultado que ATLAS tome una medición de elevación cada 70 cm (28 pulgadas) a lo largo del satélite.
El láser dispara a una velocidad de 10 kHz. Cada pulso envía alrededor de 200 billones de fotones, la mayoría de los cuales se dispersan o desvían cuando el pulso viaja a la superficie de la Tierra y rebota de regreso al satélite. Alrededor de una docena de fotones de cada pulso regresan al instrumento (...)
Como puede ver, probablemente necesite algo mucho más grande que ICESat-2 (que tenía una carga útil de aproximadamente 298 kg) y capaz de un enfoque mucho más preciso.
¿Por qué no dirigible?!? Es silencioso, prácticamente invisible, puede seguirte y puedes decidir si quieres que esté misteriosamente retroiluminado o resplandecientemente iluminado con solo moverlo. Son relativamente baratos, por lo que en lugar de tener uno, podría tener uno en cada ciudad en la que lo necesite y podría apagarse durante el día para recargarse. Todos los demás tienen básicamente razón sobre los láseres LED, pero con un dirigible, tendría opciones: la luz colimada no necesariamente tiene que ser mono (o bi o tri) cromática. Si le preocupa que alguien lo note, recuerde: toda la tecnología de iluminación se ha reducido de manera impresionante en los últimos años. Si un dirigible con un diámetro de 10 m está a 32 000 pies, parecerá del mismo tamaño que una moneda de diez centavos a 30 pies.
¡Podrías automatizar todo al tener sensores GPS en el dirigible y el teléfono del multimillonario ajustando constantemente tanto el objetivo del haz como el origen!
Llegar a la órbita geoestacionaria es enormemente costoso y nunca podrá ajustar la ubicación. Si tienes una presentación en Nueva York, el ángulo será muy diferente a cuando estás en Los Ángeles y te olvidas de Shanghái. Tendría que proporcionar toda la energía requerida, ya sea con células solares o una unión Peltier de energía nuclear. Desde el reverso del sobre, esta opción costaría 100 veces más que el dirigible y ofrecería menos funcionalidad, no es una elección que haría un multimillonario hecho a sí mismo.
Es posible que se requieran algunos ajustes, pero la Unión Soviética hizo algo como esto en su proyecto Znamya .
Básicamente, pusieron algunos reflectores en el cielo. En la prueba inicial, proporcionaron luz sobre varias millas cuadradas que tenían una luminosidad 5 o 10 veces mayor que la luna.
Así que solo un poco de ingeniería adicional, ¡y debería funcionar!
No es factible en la forma en que lo propones.
El color de la luz debe ser blanco : los láseres son monocromáticos, con un ancho de banda de unos pocos nm. A continuación puede ver una comparación cualitativa entre el espectro de un láser y el espectro de un LED. Para que parezca blanco como lo percibe el ojo humano, necesitaría cubrir todo el espectro visible, lo que equivale a unas 500 bandas de 1 nm de ancho. Incluso usando 3 colores para emular el blanco, aún necesitarías alrededor de 150 láseres. Buena suerte encontrando un láser para cada longitud de onda con una sintonización de 1 nm. He visto doctorados realizados en láseres sintonizables, pero no en el rango de potencias que le interesan. Y no menciono la dificultad de compensar las diferentes difracciones de cada longitud de onda.
El haz se puede inclinar ligeramente, pero cuanto más cerca de 90°, mejor. : un satélite normalmente da la vuelta a todo el planeta en unos 90 minutos. Cubre un grado alrededor de la vertical de un punto dado durante 7 centésimas de segundo. Los satélites espía pueden obtener ese tipo de control, pero no apuntan a un objeto del tamaño de una sandía (con el debido respeto por tu cabeza), aunque pueden resolverlo en sus imágenes.
equipado con un potente láser : por último, pero no menos importante, ¿qué te hace pensar que es inteligente estar bajo el brillo de un láser lo suficientemente potente como para brillar a través de más de 100 km de atmósfera? A menos que su objetivo sea impresionar a los transeúntes con las quemaduras láser que obtendrá.
Otra solución que podría lograr esto con un presupuesto son las luces de escenario simples. Puedes comprar un foco de escenario semidecente por alrededor de $100. Tienes $ 100 millones disponibles, por lo que podrías comprar un millón de ellos (o un poco menos para tener en cuenta el precio de la instalación). Pero digamos que solo compras 100 luces, eso debería ser más que suficiente. Luego puede usar el resto del dinero para contratar equipos de electricistas y técnicos de iluminación para que cuando sepa o crea que va a estar en algún lugar, los envíe con anticipación para instalar focos en los costados de los edificios o lo que sea. Si sabe que no regresará a una ubicación por un tiempo, pueden eliminarlos y moverlos a otro lugar según sea necesario.
Los beneficios sobre otras sugerencias son:
Muppet enojado
Hoagie nuclear
Dragongeek
Dragongeek
trioxidano
jdunlop
PC Man
moborg
PC Man
moborg
Lame caliente
RBarryYoung