¿Probabilidad de que una nave espacial tropiece con un planeta al azar?

En una federación intergaláctica, las naves espaciales son extremadamente comunes. Dirigen rutas de suministro, defienden bases planetarias y transportan colonos a nuevos mundos. Para ayudar en estas aventuras, la mayoría de las naves seguirían un camino definido en el espacio. Tendría sentido volar solo a través de territorios cartografiados, por lo que los asteroides aleatorios y los piratas no son un gran problema, ¿verdad?

En este escenario, las personas turbias, como los piratas, querrían viajar fuera del camino trillado. Principalmente para evitar la detección y aprovecharse de los viajeros desafortunados.

La mayor parte de la galaxia está en un constante estado de expansión. Esto significa que la gente siempre está buscando nuevas propiedades inmobiliarias, incluso en los entornos más inhóspitos. Incluso si el planeta en cuestión está lejos de cualquier civilización actual, eventualmente será descubierto. Pero actualmente, está a una distancia decente de cualquier operación.

Aun así, esos piratas o viajeros perdidos podrían potencialmente encontrar su camino cerca del planeta sin marcar. Con estos puntos en mente, ¿cuál es la probabilidad de que una nave encuentre el planeta?

Aclaraciones:

  • El planeta no está etiquetado en ningún mapa galáctico.
  • La mayoría de las naves están equipadas con escáneres planetarios (pueden ver planetas desde fuera del sistema)
  • El sistema solar donde se encuentra el planeta es perfectamente normal, nada inusual
  • El planeta/sistema no contiene nada de valor
  • La mayoría de los planetas ya descubiertos tienen recursos y pueden sustentar colonias/vida.

Pregunta adicional: si el planeta tuviera vida, ¿eso afectaría la probabilidad de un descubrimiento accidental?

¿Cuál es el método de vuelo? ¿Toman decenas o cientos de años para viajar entre sistemas estelares o de alguna manera saltan de uno a otro? ¿Puede salir mal el salto? Consulte la serie de libros Battlestar Galactica o Vatta.
Se trata de la misma posibilidad que un árbol específico en la tierra sea tocado por un ser humano. Hay muchos humanos. El árbol no se "esconde". Los humanos van a todas partes por millones. Sin embargo, hay muchos árboles que crecen, florecen y mueren sin siquiera ver a un ser humano. Porque la gente tiende a adherirse a lugares familiares, sigue rutas familiares y la mayoría no ve ningún beneficio en ir al bosque y encontrar árboles.
Dado el impulso de improbabilidad infinita...
no tiene sentido que los piratas se mantengan alejados de las rutas comerciales. si quieren recompensas, estarán cerca de las rutas más densas . hay una razón por la que la piratería es un problema en el Mar Rojo.
Respuesta corta: básicamente imposible. El espacio es 'muy inmensamente alucinantemente grande' y si apuntas en una dirección aleatoria hacia el cielo nocturno y luego viajas de esa manera en línea recta durante un par de cientos de miles de años luz, no te encontrarás con nada más que un medio interestelar. .

Respuestas (4)

Desafío de marco

No es una nave que encontraría un planeta, es un observatorio.

Sigue mirando los cielos

En este momento, hemos encontrado 4 341 planetas fuera de nuestro sistema solar, y apenas hemos enviado una nave espacial fuera del mismo. Incluso con muchas naves espaciales, la gente no enviaría naves para encontrar planetas. Incluso en Star Trek, la cartografía estelar se maneja principalmente con enormes telescopios.

Así que de eso es de lo que se escondería su planeta. Un enorme telescopio espacial, probablemente construido muy lejos de la estrella de su sistema solar, catalogando gradualmente todas las estrellas del cielo nocturno. Observar las caídas de intensidad que indican un planeta y las líneas espectrales que indican de qué está hecha su atmósfera. Podemos hacer eso ahora con telescopios espaciales y terrestres. Cualquier civilización que tenga naves estelares va a tener telescopios mucho, mucho mejores que están constantemente al acecho de dónde será enviado su próximo equipo de exploración.

Entonces ese es el reto. Los piratas encuentran un planeta en una parte del espacio aún sin mapear... pero los cartógrafos no se quedan quietos. Entonces, la pregunta es: ¿qué tan buenos son los telescopios y cuántos de ellos hay? Hay aproximadamente 200 mil millones de estrellas en la Vía Láctea. Suponiendo que un Observatorio Cartográfico pueda procesar diez al día, se necesitarían cincuenta millones de años para recorrerlos todos, y 25 millones para encontrar un planeta en particular al azar. Pero si puede funcionar a través de diez mil por día, y si hay mil instalaciones de este tipo... los días del planeta secreto de los piratas están contados.

Nota al margen: el espacio es grande

Tendría sentido volar solo a través de territorios cartografiados, por lo que los asteroides aleatorios y los piratas no son un gran problema, ¿verdad?

Los piratas pueden ser un problema. Los asteroides no lo son. El cinturón de asteroides de nuestro sistema solar es bastante denso en lo que respecta a tales cosas en el espacio. La distancia promedio entre dos objetos cualesquiera en ese cinturón es de aproximadamente 966 mil kilómetros .

No hay (de hecho, no puede haber) cinturones de asteroides tan densos como los que se muestran en Star Wars, porque tal cinturón se agregaría en un planetoide o planeta, a menos que fuera un fenómeno muy, muy reciente (Alderaan, por ejemplo).

Entonces, si elige una dirección al azar en el cielo y vuela su cohete en esa dirección durante veinte años luz, las probabilidades de que golpee algo notable una vez que deje atrás el desorden en la órbita de la Tierra son astronómicamente (jaja) bajas.

Si desea una razón para que las personas tomen rutas particulares, es mejor asociarla con la forma en que maneja FTL, porque los asteroides, las nebulosas y otros objetos transportados por el espacio no son una amenaza razonable.

Dicho esto, si el planeta gira alrededor de un sol de manera que el "polo" del sol esté frente a nosotros, nuestros escáneres tendrán problemas para detectarlo.
"No hay (de hecho, no puede haber) cinturones de asteroides tan densos como los que se muestran en Star Wars". Si es un anillo alrededor de un planeta, por otro lado... Los anillos de Saturno son bastante densos (relativamente), aunque solo unos pocos metros de espesor.
@MooingDuck: no, en ese caso, aún se puede detectar el bamboleo del sol, dando la longitud de la órbita, la masa del planeta y la proximidad a la estrella. Además, con una lente lo suficientemente grande y un ocultador, es posible ver la luz reflejada desde el propio planeta.
Sin embargo, para estos telescopios, hay una configuración muy fácil que hace que el planeta sea invisible: hacer que la órbita del planeta esté en un ángulo de 90 grados con respecto a la línea del telescopio-estrella. De esta manera, el planeta nunca está frente a la estrella y no afecta su luminosidad. Suponiendo que el (los) telescopio (s) estén más o menos en el centro de la civilización, un planeta lo suficientemente alejado podría tener una órbita suficientemente "invisible" para todos los grandes telescopios.
@Hobbamok: en principio, aún se podría detectar el movimiento transversal de la estrella mediante mediciones muy cuidadosas de su movimiento propio en el cielo. Un astrónomo afirmó haberlo hecho en los años 60 , aunque sus observaciones no eran reproducibles.
@Hobbamok: tal vez no estoy entendiendo las geometrías del todo bien, pero una órbita perpendicular a la línea del telescopio/estrella haría que la oscilación en el movimiento de la estrella fuera aún más pronunciada . La NASA reclama 837 descubrimientos exoplanetarios a través de este método, sin tránsito.
@DarthBiomech: si lleva su nave estelar FTL lo suficientemente cerca de un planeta para atravesar sus anillos, tiene problemas mucho mayores (es decir, el planeta mismo). Y excluí el vecindario abarrotado que orbita el planeta del que te vas.
Esto se aplica a los planetas alrededor de las estrellas. Sin embargo, se teoriza que hay cosas como planetas rebeldes, que no orbitan estrellas, ya sea que se formaron directamente o fueron expulsados ​​​​de la órbita de la estrella madre: en.wikipedia.org/wiki/Rogue_planet
@jamesqf: estoy familiarizado con los planetas rebeldes. No puedo imaginar que serían mucho más atractivos para una flota pirata como base que una estación espacial. Además, el OP dice explícitamente que el planeta está en un sistema solar.
@jdunlop: Creo que Hobbamok estaba imaginando una situación en la que estábamos viendo la órbita "desde arriba", de modo que se vería como un círculo en el cielo si trazamos su camino. En este caso, la velocidad radial de la estrella hacia o desde nosotros nunca cambia; y el método al que se vinculó (con 837 descubrimientos) requiere un cambio en la velocidad radial (lo que lleva a un cambio Doppler de la luz). Sin embargo, dichos planetas pueden descubrirse a través de imágenes directas (51 planetas así descubiertos) o astrometría (1 planeta así descubierto, sin incluir el "descubrimiento" espurio que mencioné anteriormente).
@jdunlop: Ese era mi punto. Los planetas habitables alrededor de las estrellas no son aleatorios. Si existen, se encuentran en una ubicación bien definida (la "zona Ricitos de oro" de la estrella) que es muy pequeña en comparación con el resto del espacio.

Como menciona jdunlop, la cuestión no es detectar el planeta. Lo que se sigue de esto es que un planeta cartografiado pero aún no visitado no es mejor ni peor para esconderse que un planeta no cartografiado . De hecho, si hay un número limitado de agencias que realizan la mayor parte de la exploración (la Patrulla Galáctica o el Servicio de Exploración ), un poco de información interna podría revelar un planeta que ha sido detectado, visitado por una sonda automática y clasificado como menos interesante que otros mundos más cercanos .

Entonces, vamos a las probabilidades. Parte de eso es la conocida Paradoja de Fermi y la Ecuación de Drake relacionada : tantos planetas en la galaxia, ¿por qué los extraterrestres no los han visitado todavía?

Tomando números de Wikipedia, hay 40,000,000,000 de planetas útiles en la galaxia. Así que ahora tienes que poner números en tu configuración de las naves exploradoras y su velocidad. Una flota de 1.000.000 de naves, visitando un planeta al mes, te daría una visita por planeta cada 3.333 años . Un pirata probablemente lo consideraría lo suficientemente seguro.

Una flota de 10.000.000 de naves exploradoras reduce esto a 333 años.

Etcétera.

Además, con esa cantidad de naves exploradoras, es probable que perder una no levante ninguna bandera, así que solo dispárala (o córtala si está automatizada para registrar tu planeta como "absolutamente inútil" y estarás bien).

Como señalaron @jdunlop y @Hobbamok, los telescopios actuales pueden detectar planetas extrasolares bastante bien. No estoy de acuerdo con Hobbamok en que tener el eje orbital del planeta en el polo hacia el observador sería suficiente para ocultar el planeta.

Sin embargo, hay otra manera.

nebulosas oscuras

Parafraseando a Wikipedia, una nebulosa oscura es lo suficientemente densa como para absorber la luz de más allá. Entonces, una nebulosa lo suficientemente densa podría evitar la detección de planetas extrasolares (o incluso estrellas) más allá de la nube. Cómo el barco en cuestión termina en la región no inspeccionada más allá de la nube es parte de la historia.

Sin embargo, esto requiere la otra suposición de @ Hobbamok, que solo hay una ubicación desde la que se lleva a cabo esta observación. Si los conjuntos de cartografía estelar se construyen en varios lugares remotos de la civilización galáctica, hay muy pocos lugares donde una nebulosa podría ocultar una estrella.
@jdunlop El espacio es grande. Realmente grande. Para obtener una vista "alrededor" de una nebulosa oscura, la matriz de cartografía estelar tendría que estar muy lejos. Pero como la pregunta dice "intergaláctico", no simplemente "interestelar", es solo una cuestión de tiempo y logística hasta que la matriz cubra el "lado lejano" de la nebulosa.
Si estuviera construyendo matrices de cartografía estelar, las colocaría lo más lejos posible exactamente por esta razón.

EDITAR: esto solo funciona contra una forma de telescopio: descubrimiento de planetas. Ayudará un poco, pero no ocultará tu planeta para siempre.

Como ya dijo @jdunlop, no los barcos, sino los telescopios descubrirán su planeta. Esto significa que nuestro planeta puede ser absolutamente obvio para cualquier nave que ya esté cerca del sistema, eso no importa porque no sucederá.

En este momento (y probablemente para siempre porque funciona bien), esto se hace observando una estrella y viendo si cambia de luminosidad con el tiempo (periódicamente). Esto sucede cuando el planeta se interpone entre la estrella y el telescopio, o lo suficientemente cerca como para que el reflejo del planeta provoque un cambio perceptible en el aspecto de la estrella.

Esto se mitiga fácilmente al tener la órbita del planeta en un ángulo de aproximadamente 90 grados desde la línea del telescopio-estrella. Dado que los telescopios (de ese tamaño) son y serán caros (porque son más grandes), es probable que permanezcan cerca del centro de la civilización. Por lo tanto, un sistema lo suficientemente alejado podría tener este ángulo de "aproximadamente 90 grados" para todos los telescopios que cartografian el espacio durante un tiempo.

Su planeta que tiene una baja reflectividad también ayudaría.

Recuerde: el espacio es grande e ir allí es costoso. Los barcos NO solo volarán al azar mirando sistemas. Solo vendrán si se ha observado una buena oportunidad de recursos, etc. [Porque los telescopios son comparativamente baratos ya que ahorras todo ese combustible y tiempo en comparación con ir a algún lugar]

Como comenté en su comentario, no veo cómo esto evita la detección del planeta midiendo el movimiento de la estrella. Las caídas en la luminosidad son solo un método para encontrar un exoplaneta.
@jdunlop, sí, leí un poco más sobre cómo descubrir planetas y aunque esta configuración lo ocultaría de las opciones de descubrimiento "más baratas" o más fáciles, no sería una garantía para otros métodos
¿Probabilidad de que una nave espacial tropiece con un planeta al azar?
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