¿Podría un telescopio basado en el espacio 'detectar' algo extraño?

El efecto que tendría un objeto extraño sobre un cuerpo en el espacio puede ser variado. Lo primero que me viene a la mente es que alterará tanto su masa inercial como su momento de inercia, lo que significa que cualquier maniobra que pretenda cambiar la orientación y/o la velocidad del cuerpo daría como resultado un resultado ligeramente diferente al esperado.

• Ejemplo: los cohetes se disparan durante un tiempo$t^*$entregar una fuerza$F^*$, resultando en un esperado$\Delta v^* = F^*/M \cdot t^*$. El verdadero resultado será$\Delta v = F^*/(M+m) \cdot t^*$

Lo mismo ocurre con la rotación del objeto: el momento de inercia ligeramente diferente dará como resultado una rotación ligeramente diferente.

Cuanto más notable sea el efecto, más masivo es el objeto extraño y más distante del eje de inercia se encuentra.

Sin embargo, esto solo indicaría que algo está conectado al satélite, no permitirá obtener una imagen.

Dutch ya respondió la parte sobre el impacto que tendrá el objeto extraño en la inercia del satélite, así que no profundizaré en eso.

En cuanto a esto:

el artefacto adjunto comenzó a transmitir datos al telescopio, ¿qué parte de su instrumentación recibiría los datos?

Los telescopios espaciales tienen dos formas de obtener datos desde su exterior:

1. A través de los sensores ópticos. Pero observe que los telescopios se enfocan en cosas muy lejanas. Si coloca algo en la lente, es como colocar algo en el globo ocular de una persona. No podrán ver los detalles finos del objeto. También posiblemente se asusten y lo pasen muy mal.

2. Los satélites artificiales en general reciben comandos a través de señales de radio. El Hubble, por ejemplo, se comunica con la Tierra a través del sistema satelital de seguimiento y retransmisión de datos . Su dispositivo podría emular los comandos que Hubble recibe del Centro de Vuelo Espacial Goddard de la NASA, por ejemplo, haciendo que el satélite gire de alguna manera.

Tenga en cuenta que todas las comunicaciones siguen protocolos informáticos muy específicos y que los telescopios espaciales no son máquinas de mensajería. Si alimenta sus canales de radio con datos basura, simplemente lo ignorarán asumiendo que es ruido de alguna fuente cercana; si el ruido persiste y proviene de una fuente muy cercana, como su dispositivo, el control de tierra usará la navaja de afeitar de Occam para decidir que el El telescopio está roto y debe retirarse del servicio. Sin embargo, si envía los comandos adecuados al satélite, el control terrestre pensará que el dispositivo ha sido pirateado. Se señalarán los dedos, surgirá una situación internacional y, en el peor de los casos, se iniciará una guerra entre algunos países.

Se detectará... desviaciones de posición y cambios de inercia rotacional

Para una respuesta de "ciencia dura", el conocimiento de los pesos involucrados es relevante. Cuando el peso de este dispositivo de espionaje cambia las propiedades de inercia del telescopio, estas desviaciones podrían notarse en el suelo muy pronto. Los telescopios espaciales son instrumentos muy precisos.

También desviaciones muy pequeñas ,

• El objeto adjunto provocará un cambio de masa y, en consecuencia, un pequeño cambio de órbita. Esto podría estropear las comunicaciones. El registro de la posición utilizando un GPS preciso mostrará el cambio, por ejemplo, en unos pocos días.

• Para posicionar un telescopio con precisión, los giroscopios o pequeñas salidas de chorro proporcionan una cierta fuerza de acción para girar el telescopio en una dirección particular. Estos dispositivos están calibrados y debido a que la inercia rotacional cambió, el posicionamiento ya no será preciso.

La recalibración de los dispositivos de posicionamiento y los giroscopios le dirán al científico que algún objeto se ha adherido al telescopio. La masa y la ubicación de este objeto se pueden calcular con mucha precisión.

La parte de esta pregunta con la que las otras respuestas aún no se ocupan es:

Si se detecta inmediatamente porque su peso afecta la orientación del telescopio, ¿podría el control de tierra obtener una imagen del objeto u obtener una idea de su forma y tamaño?

A lo que la respuesta es... sí, apuntándolo con otra cámara/telescopio.

Un astrónomo aficionado llamado Ralf Vandebergh toma fotos de la ISS con su telescopio de 10 pulgadas desde aquí en la Tierra. Hay algunos detalles interesantes aquí: https://astronomy.stackexchange.com/questions/666/how-powerful-a-telescope-would-allow-me-to-view-the-astronauts-aboard-iss-do-as La resolución de sus imágenes es de 1 m por píxel, y aunque estoy seguro de que un observatorio moderno podría lograr algo mejor, esas imágenes ya tienen una distorsión atmosférica significativa. En algún momento, la distorsión atmosférica se convierte en la principal fuente de ruido, y cambiar a un telescopio espacial cercano podría proporcionar la calidad de imagen que desee. Un satélite capaz de obtener imágenes del suelo a 1 m/píxel casi definitivamente puede proporcionar imágenes de alta resolución de su sitio, pero...

El desafío es convencer a alguien para que apunte su telescopio hacia su satélite. Que yo sepa, esto no se hace comúnmente.

Así que no tengo ninguna matemática de ciencia dura aquí. Parte de eso se debe a que soy perezoso, parte de eso se debe a que no hay restricciones en esta parte de la pregunta: como se expresó, una solución válida es caminar en el espacio con una cámara de mano. De manera similar, en los días del transbordador espacial, la recuperación de satélites era una opción, por lo que, por lo que sé, el control de tierra podría devolver el satélite a la Tierra tan pronto como detecten algo malo en él: es decir, podrían examinar el objeto con un microscopio electrónico de barrido. !

¡Así que no estoy muy seguro de qué matemáticas poner aquí!