Torres a órbita terrestre baja: cómo hacerlas utilizables para la navegación

La función de las torres se resuelve fácilmente convirtiéndolas en faros donde la luz se emite en o dentro de la línea de nubes. Tal vez las torres se diseñaron inteligentemente para adaptarse a la capa de nubes de modo que la iluminación esté siempre a unos 200 metros por debajo de la línea de nubes.

Tu verdadero problema es la visibilidad. Suponiendo que nada más esté impidiendo su vista, el Monte Everest (~9 km sobre el nivel del mar) podría verse desde aproximadamente 370 km de distancia. Si estás parado en una playa, el horizonte está a solo 5 km de distancia. Ahora, sus torres se elevan muy, muy lejos, pero no puede verlas desde cualquier lugar, lo que significa que su recuento de torres puede ser muy bajo para que esto sea práctico, especialmente si hay cosas como cadenas montañosas en el camino.

Aquí está la ecuación para una vista sin obstrucciones (eso es realmente importante ) de un objeto en el horizonte de la Tierra (eso es algo importante ) de Wikipedia

donde d está en kilómetros y h es la altura sobre el nivel del suelo en metros. La constante 3,57 tiene unidades de km/m½.

No identificas la altura de la capa de nubes. La altura de las torres desde la perspectiva de esta pregunta es irrelevante. Solo necesitan ser tan altos como la parte inferior de la capa de nubes. Las nubes pueden estar, generalmente, de 2 Km a 6 Km sobre el nivel del mar ( Fuente ). Pero, para hacerlo más fácil, supongamos que el fondo de las nubes es muy alto, casi la altura del Everest, de modo que su máximo avistamiento es de 200 km de distancia.

• Si su gente no tiene mejor navegación que mirar las torres, necesitan una distancia media de 400 km.

• Si su gente tiene una mejor navegación, tal vez podrían tener un promedio de 1.000 km de distancia. Estados Unidos tiene unos 4.300 km de ancho. Entonces tendrías 4 torres a lo largo de esa distancia y la necesidad de usar una buena brújula y potencialmente un reloj.

pero ¿qué pasa con el factor fresco?

Mi voto es que las torres emitan un pulso regular justo debajo de la línea de nubes, de modo que la luz viaje hacia afuera desde la torre en un anillo en expansión, iluminando las nubes. Ese pulso podría viajar, digamos, de 400 a 500 km (la distancia realmente depende de qué tan fácil quieras que sea la navegación en tu historia) y el pulso puede ser de un color o patrón específico, distinguiendo cada torre.

La regularidad del pulso también sería útil, ya que los pulsos de dos torres solo se encontrarían en el mismo momento cuando estás exactamente a mitad de camino entre las dos torres. Por lo tanto, al medir la diferencia de tiempo entre los dos pulsos, puede estimar razonablemente dónde se encuentra entre las dos torres (o tres, o diez, según el rango máximo que establezca para los pulsos en su historia). sistema GPS).

Por supuesto, ese párrafo anterior asume que las torres están espaciadas uniformemente. Pero incluso si no lo son, es solo un poco de matemática para lograr el mismo efecto. Esto daría lugar a la idea de un gremio de navegantes donde los secretos de esa matemática están estrechamente protegidos.

Solo mantén a esos navegantes alejados de la especia .

Las torres son como un ojo benévolo de Sauron.

1. Algunos humanos tienen una brújula palantir. Estos artefactos son increíblemente valiosos y difíciles de conseguir. Cuando los miras, hay un puntero que apunta al Ojo más cercano.

2. Como arriba, pero cada Ojo tiene un nombre. Pronuncias el nombre en el palantir mientras lo miras.

3. Usando ondas mentales, un Ojo detecta cuando un humano lo está buscando. Proyecta un estrecho haz de luz multicolor pulsante directamente hacia la persona asegurándose de que la intensidad se ajuste a la distancia y la visibilidad para que sea segura. Si la persona está cerca, la luz viene de abajo. Si están sobre el horizonte, la luz viene de más arriba. Si están muy lejos, la luz puede provenir de la parte superior de la torre y aparecer como una estrella brillante en el cielo, pero parpadeando en diferentes colores.

Recuerdo mirar algo similar con puntos de referencia cuando estaba trabajando en mi tema de tesis. Este es un problema de localización simple. Siempre que pueda ver dos puntos de referencia y conocer su posición anterior, puede estimar dónde se encuentra (suponiendo que los puntos de referencia no estén uno al lado del otro).

No puedo poner ecuaciones o diagramas porque estoy en el trabajo, pero aquí está la esencia básica.

Primero necesitas saber la altura o el tamaño de cada torre. Dependiendo de qué tan alta le parezca la torre, puede determinar qué tan lejos está de una sola torre (o punto de referencia).

Esto crea un círculo alrededor del punto de referencia donde puedes estar. Si puede ver dos círculos (dibuje dos círculos que se intersecan en una hoja de papel), entonces puede fijar su ubicación en dos puntos diferentes. En el mejor de los casos, los círculos solo se encuentran una vez y sabes dónde estás. En un escenario normal, los círculos se encuentran dos veces. Usando su ubicación anterior, puede determinar dónde está (siempre que los puntos de referencia estén separados para que las intersecciones sean claramente identificables). El peor de los casos es que haya identificado incorrectamente una torre y los círculos no se crucen en absoluto (o los puntos de referencia estén uno al lado del otro y se crucen todo el tiempo).

Con 3 o más puntos de referencia siempre podrás ubicarte. Esto es similar a la forma en que funciona el GPS, donde necesitará aproximadamente 3 satélites. Cuantos más puntos de referencia, con mayor precisión podrá determinar su posición (debido a la incertidumbre, no es como un círculo bien dibujado, sino más bien como un círculo borroso dibujado con un rotulador).

Ahora, el mayor problema en este caso es si solo tiene 1 o ningún punto de referencia, pero dado que sus torres son tan altas, no creo que esto sea un problema. También puede crear muchas formas diferentes de puntos de referencia. Formaciones costeras únicas, pueblos o islas. Buques que solo operan en un área determinada.

Como nota: la posición del sol también puede servir como punto de referencia. Si bien no es bueno para medir distancias, le permite usarlo como información adicional con una torre, es decir, podría averiguar el posicionamiento relativo y su posición lógica como resultado, y lo ayudará a identificar la orientación de la torre que además le permite reducir su posición. (Por ejemplo, si hay una puerta en el frente de la torre y puedo ver la puerta, debo estar frente a la torre). Esto se puede combinar con la tierra alrededor de la torre (la costa) y también debería permitirle señalar su ubicación en función de la distancia desde la torre y la orientación del paisaje que puede ver.

Entonces, idealmente, con solo 1 torre a la vista, debería poder determinar su ubicación aproximada (suponiendo que las torres sean diferentes entre sí en forma, altura o terreno circundante)

La gente navegaba antes que el GPS, usando montañas como balizas direccionales, o siguiendo costas, ríos y cadenas montañosas.

Si las personas en su mundo pueden escalar una torre , pueden planificar su viaje, por ejemplo, al darse cuenta de que pueden llegar a la siguiente torre siguiendo ese río y luego yendo a la izquierda en la bifurcación del río.

Alternativamente, si los antiguos benévolos se hubieran anticipado a este problema , podrían haber puesto un poderoso láser en la parte superior de la torre, para hacer brillar una cuadrícula concéntrica en las nubes alrededor de la torre. O simplemente para tener un punto de luz moviéndose a través de las nubes hacia la torre.

Finalmente, si la baliza (o el sol) está por encima de las nubes, puede usar cierta piedra natural que actúa como un filtro polarizador para encontrar la dirección de la fuente de luz real y así navegar: https://en.wikipedia.org/ wiki/Piedrasol_(medieval)

Cada torre es un polo de un imán gigante, tan fuerte como el dipolo dentro del núcleo de la Tierra.

Las brújulas apuntarán hacia (o lejos de) la torre más cercana. Una pequeña triangulación te dice dónde están las torres. Combínalo con puntos de referencia conocidos y tendrás un sistema de posicionamiento bastante bueno que las personas en edades medievales pueden usar.

Parte de la respuesta a esto tiene que estar determinada por lo que usted define como "distancias grandes", pero la órbita terrestre baja es bastante alta; Cualquier cosa entre 160 - 2000 km. Su idea original de usar la triangulación en las torres probablemente funcionaría al menos en el Mediterráneo. Pero, a menos que haya incluso más torres dispersas por todo el mundo, es poco probable que te ayuden en el Cabo de Buena Esperanza, por ejemplo.

Dicho esto, en realidad hay un trabajo de investigación sobre la cobertura de los satélites de órbita terrestre baja que analiza el problema desde la dirección opuesta, pero que podría ser útil. ¿Mi consejo? Lea el documento en detalle, realice ingeniería inversa de los ángulos de cobertura para mostrar en qué parte de la tierra aún debería poder ver la parte superior de la torre, luego reste el 50% para la visibilidad atmosférica, la posible cobertura de nubes, necesita ver al menos 2 torres, etc. luego distribuya sus torres en la superficie de su planeta en consecuencia.

En realidad, es una idea bastante buena: una versión óptica y de baja tecnología del GPS. La otra ventaja es que los habitantes de su mundo de fantasía pueden llegar al espacio antes que nosotros porque aprenden a usar las torres como ascensores espaciales, eliminando la necesidad de 1, posiblemente 2 etapas de su cohete Saturno V normal para llegar a la luna. , con solo lanzarse desde lo alto de una de estas torres.

Puedo pensar en una solución inteligente. Cría muchos cuervos (por ejemplo, Juego de Tronos) en la torre más al este y envuelve un cable plateado alrededor de una pata, para que solo puedan obtener comida de esa torre. Si vuelan a una de las otras 11 torres, no reciben comida. Luego, los líderes de las caravanas y los capitanes de los barcos pueden comprar algunos de esos cuervos para sus viajes y ver en qué dirección vuelan cuando son liberados. Lo más probable es que sea la torre este. Repite el proceso para los cuervos de la Torre Sur con alambres dorados en las patas. Una vez que tenga dos vectores, puede averiguar dónde se encuentra en el mapa global. Algunos cuervos súper inteligentes pero costosos pueden ser entrenados para volar selectivamente a cualquiera de las 12 torres y luego regresar a la caravana después de una hora si no han sido alimentados lo suficiente para hacer ese viaje, de esta manera el navegador de la caravana puede ver un cuervo. '

Conviértelos en una especie de faros, pero en lugar de solo emitir luz, inician algún tipo de pulso de energía en intervalos regulares, causando algo así como la aurora polar.

Esos pulsos de energía podrían viajar mucho más lentos que la luz, por lo que en realidad podrías ver los anillos cada vez más grandes. A lo largo de la distancia, la luz cambiaría de color/intensidad para que pueda estimar la distancia hasta la siguiente torre y verá claramente de dónde proviene el pulso.

Además, esto resuelve el problema con las nubes/montañas que obstruyen la vista, ya que solo necesita un poco de cielo libre sobre usted para navegar y no hay problema con las señales que viajan debajo de las nubes.

Tal vez desee que las montañas reduzcan la velocidad de la señal, creando un buen efecto de señales no perfectamente redondas, creando información adicional para la navegación.