¿Qué tan brillante es la luz de las estrellas en el espacio profundo?

Digamos que estoy en el espacio profundo y en EVA. Si apago todas las fuentes de iluminación, ¿básicamente puedo seguir viendo o estoy gravemente afectado por la oscuridad? Por supuesto que todavía puedo ver las estrellas, pero ¿me iluminarán a mí y a mi nave lo suficiente? Supongo que si es realmente malo, al menos podría localizar mi nave buscando un hueco con forma de nave en las estrellas. ¿Qué tipo de nivel de luz esperamos aproximadamente, en el contexto de la discapacidad visual humana y la capacidad para moverse y trabajar?

La respuesta se encuentra en esta página de wikipedia sobre la magnitud aparente de las estrellas. Puedes comparar el brillo visual del Sol, la Luna, algunos planetas y muchas estrellas. Con esta información y algunas matemáticas, puede escribir una respuesta a su pregunta por su cuenta.
Creo que sí, "aún podrías al menos localizar mi nave buscando un espacio con forma de nave en las estrellas". Esa imagen me parece muy familiar. Me pregunto si lo he visto en una vieja película de ciencia ficción, o tal vez lo he leído en un viejo libro de bolsillo de ciencia ficción. Un parche en movimiento de cielo negro sin estrellas que indica la presencia de un barco sin iluminación... ¡esto suena tan familiar!

Respuestas (3)

Eso depende del color del barco.

Según este libro (Sensation and Perception, AvHugh Foley, Margaret Matlin):

Riggs (1971) señala que a la luz de las estrellas (luminancia de alrededor de 0,0003 cd/m 2 ), podemos ver las páginas blancas de un libro pero no lo escrito en ellas. A la luz de la luna (luminancia de alrededor de 0,03 cd/m 2 ), podemos notar letras separadas pero no leer el texto. (En otras palabras, si tienes una idea romántica de leer poesía a la luz de la luna, ¡toma una linterna!).

La luz de las estrellas en el espacio profundo será un poco mejor, aproximadamente un 30%. Pero eso no es suficiente para hacer una diferencia significativa. Así que digamos que la luz de las estrellas proporciona ~4*10 -4 cd/m 2 .

Los humanos tienen una visión nocturna (visión escotópica ) entre 10 -3 y 10 -6 cd/m 2 . Y dado que la luz de las estrellas es ~4*10 -4 cd/m 2 en el espacio profundo, eso debería ser suficiente para ver un objeto perfectamente blanco.

Entonces, si su nave espacial es de color blanco brillante, debería poder distinguirla incluso a la luz de las estrellas. Sin embargo, si no es blanco brillante, es posible que tenga problemas, o puede que tenga que emplear su sugerencia de buscar el punto perfectamente negro en el fondo.

Sin embargo, en cuanto a hacer cualquier tipo de trabajo práctico, no. No podrás distinguir ningún tipo de detalle. Serás esencialmente daltónico. Podrá ver la presencia de objetos blancos/claros "grandes", pero los detalles serán imposibles de distinguir.

Otra característica poco realista de tantas películas de ciencia ficción.

Tengo dos pensamientos sobre esto:

1.) Podrías hacer lo siguiente:
Sal al desierto, en una noche sin luna, lejos de la civilización y de las fuentes de luz artificial. Elija un desierto en latitudes altas (recuerde que las regiones heladas también pueden contar como desiertos).

Alrededor de la medianoche, ese es el nivel de iluminación que puede esperar. Si puedes trabajar en eso, entonces podrás trabajar en el espacio profundo.

Desafortunadamente, no he estado lo suficiente en un desierto para probar esto. Según la página de este investigador (también wiki ), se necesitaría alrededor de una hora para alcanzar las capacidades completas de visión nocturna.

2.) También se podría hacer un pequeño experimento mental: al alcanzar niveles de brillo muy oscuros, la experiencia de la astronomía nos dice que el límite humano en la visión oscura para magnitudes estelares es alrededor metro = 6 (ver también el comentario de Uwe sobre magnitudes astronómicas, la escala está esencialmente al revés y un cambio de metro de 5 es un factor de 100 en luminosidad).

La página de adaptación en wiki también mencionó que el contraste que el ojo humano puede percibir en un momento dado puede abarcar un factor de ~1000. ¡Y necesitas contraste para poder discernir las cosas! es decir, trabajar con ellos.

A partir de aquí la situación depende de lo que quieras hacer:

  • Estando conectado a tu nave, trabajando afuera y asumiendo que la nave tiene un Albedo reflectante de ~1, tu nave será tan brillante como el otro lado del cielo. Entonces, si hay al menos 1000 de magnitud 6 estrellas detrás de ti, eso debería darte suficiente contraste y suficiente brillo para trabajar.
    No estoy 100% seguro de esta afirmación, parece tan simple, pero ese fue el resultado de mi pensamiento.
  • Dentro de su nave, sin energía e iluminación, podría volverse problemático. Debe asegurarse de que la superficie interesante en la que desea trabajar esté iluminada por el 1000 metro = 6 estrellas a través de las ventanas de su nave espacial. Dependiendo de la región de la galaxia en la que te encuentres, eso puede resultar difícil.
  • Si está lejos de la nave e intenta encontrarla, el brillo de la superficie de reflexión disminuirá, por supuesto, con 1 / r 2 . Entonces, dependiendo de qué tan brillante sea el fondo contra el cual está tratando de encontrarlo, podría terminar rápidamente 'buscando sombras'.
Moraleja de la historia; si te detienes a reparar tu nave, ¿siempre te detienes dentro de un cúmulo globular?
El pensamiento 1 está incompleto. El tiempo debe estar despejado. El desierto no debe ser uno de los polos durante el verano correspondiente. Incluso en latitudes moderadas, es notablemente más oscuro después de la medianoche. Además, la luna cambia de iluminación en muchos órdenes de magnitud. Entonces la luna no debería ser visible.
"El brillo de la superficie de reflexión disminuirá, por supuesto, con 1/r2". La iluminancia disminuirá, pero la luminancia es constante; la porción del cielo ocupada por el barco disminuye, pero la cantidad de brillo sobre esa área permanece igual.
@Acumulación: Por eso decrece con r 2 y no con r 4 .
El significado principal de "brillo" es luminancia. Su uso para significar "iluminación" es, en el mejor de los casos, ambiguo y, en el peor, incorrecto.
@Acccumulation: Entonces tal vez tenga que preguntar si OP preguntó eso o si le importaba esta distinción. Gracias por tu aporte.

Estas notas responden más o menos a su pregunta. Mire, por ejemplo, la figura 10 en la página 8. La luz de las estrellas en el espacio será algo más brillante que en la Tierra, en parte porque viene de todas partes y en parte porque la atmósfera no la atenúa, pero dudo que eso sea un factor importante. de 10 de diferencia. Por lo tanto, aún podría ver cosas (una vez que se haya adaptado completamente a la oscuridad) pero sin visión de color y con poca resolución.