¿Qué área de Proxima Centauri necesitaría ser ocluida para que el efecto sea observable en la Tierra?

Una de las ideas de cómo Breakthrough Starshot podría comunicar datos de Proxima Centauri es tener un enjambre masivo de naves impulsadas por velas solares para pivotar (con sus velas) sincrónicamente, tomando una orientación 'lateral' o 'frontal' hacia la estrella - en efecto obstruyéndolo o revelando para un observador 'detrás' - en la Tierra. Si el enjambre es lo suficientemente grande, causaría un oscurecimiento observable de la estrella, y sincronizando los pivotes correctamente podría codificar datos en la luminosidad visible de la estrella.

La cuestión principal de la viabilidad de esta idea radica en '¿qué tan grande es un enjambre?'. ¿Qué porcentaje, o qué área absoluta o una estrella como Próxima necesitaría ser ocluida para que el efecto sea observable? Podemos notar la transición de los exoplanetas de manera bastante confiable, por lo que sería el límite superior, pero ¿cuál es el área de objeto más pequeña que marcaría una diferencia detectable?

Si divide el error absoluto de nuestro mejor sistema de medición de densidad de flujo (brillo aparente en W/m^2) por el brillo aparente de Proxima Centauri, debería obtener el porcentaje mínimo que garantiza un tránsito si el brillo aparente de Proxima Cen cae por esto. No tengo idea de qué es este error absoluto.
Por favor, ¿puede dar una referencia para esta idea? Las precisiones típicas de un fotómetro espacial son 100 ppm. Por lo tanto, necesitaría oscurecer más de 10 4 de la superficie Acerca de 10 12 metro 2 . ?
@RobJeffries Bueno, eso significa que la idea no es viable, punto.

Respuestas (1)

La precisión fotométrica alcanzada por satélites como TESS es de alrededor de 100 partes por millón. La misión original de Kepler logró un poco mejor en estrellas brillantes, tal vez 20 ppm, pero la cuestión de la precisión puede ser discutible ya que las estrellas en sí mismas son bastante variables; McQuillan et al. (2012) https://arxiv.org/abs/1111.5580 sugiere que el nivel mínimo de variabilidad intrínseca en las enanas M puede llegar a 1000 ppm.

De todos modos, supongamos que una señal codificada rápidamente a 100 ppm podría distinguirse fácilmente del ruido estelar y tal vez incluso ser generoso y decir que 10 ppm podría ser posible. Eso significaría que esta fracción de la superficie estelar debería oscurecerse.

El radio de la estrella es 0,15 del Sol. Entonces, el área física que se oscurecerá es 10 5 π R 2 = 3.4 × 10 11 metro 2 .

La página web a la que se hace referencia en la pregunta sugiere que Starshot consta de mil naves espaciales con áreas de vela ligera de 16 m 2 . Por lo tanto, parece no proporcionar una modulación detectable en 7 órdenes de magnitud (a menos que haya entendido mal la propuesta, que no se menciona en esa página web).

También estará la cuestión de la baja tasa de bits y qué información limitada podría transmitirse utilizando una técnica tan cruda. Recuerde que la nave espacial viajará a una fracción apreciable de la velocidad de la luz, por lo que no tendrá mucho tiempo para enviar su mensaje.

Otro punto es que no creo que se pueda suponer que la trayectoria de la nave espacial será tal que viajen en línea recta directa entre la Tierra y Proxima Centauri, que por supuesto están en movimiento relativo. Por lo tanto, la nave espacial se acercaría a Proxima Cen "en un ángulo" visto desde la posición de la Tierra unos 30 años después del lanzamiento de la nave espacial, a menos que las trayectorias puedan ajustarse con mucho cuidado en ruta. Incluso si lo fueran, el movimiento de paralaje de la Tierra alrededor del Sol significaría que la nave espacial no estaría necesariamente alineada cuando llegaran a Proxima Cen, aunque supongo que el tiempo y la velocidad de lanzamiento podrían arreglarse para que ese fuera el caso. Sin embargo, por lo que he leído,