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Space/하드SF

우주에서 스텔스는 가능한가? -참고자료 및 반박

by hydrogendeuteride 2021. 2. 11.

참고자료:

 

iopscience.iop.org/article/10.1088/0004-637X/792/1/60/meta

iopscience.iop.org/article/10.1088/0004-637X/782/1/1

지구 근접 소행성 탐지에 관한 논문, 신호 대 노이즈 비는 4~15이다.

8× 10^6 km ~ 달과 지구 거리의 20배만큼 떨어진 곳에서 알베도 0.15라고 가정한 소행성 발견

망원경: en.wikipedia.org/wiki/Hale_Telescope, 200인치

 

sci-hub.se/10.1016/j.cryogenics.2005.11.012

액체 수소 영구 저장 시설

 

www.cv.nrao.edu/~sransom/web/Ch2.html

scipp.ucsc.edu/~tesla/lecture15.pdf

events.asiaa.sinica.edu.tw/school/20160815/talk/sransom0818.pdf

en.wikipedia.org/wiki/Jansky

web.njit.edu/~gary/728/Lecture5.html

en.wikipedia.org/wiki/Radiant_flux

www.physics.csbsju.edu/370/photometry/etendue.pdf

en.wikipedia.org/wiki/Etendue

탐지 방정식 검증

 

 

반박:


  • 가장 흔히 하는 오해는 우주에서 스텔스가 기본일 것이라는 생각이다

텅 빈 우주공간에서는 지상과 달리 어떤 엄폐물도 없으므로, 정말 멀리 있는 적도 아주 잘 보인다. 레이더의 효과도 지상보다 훨씬 좋아진다. 이로 인해 이전 문단에서는 레이더 스텔스가 기본일것이라는 아주 대표적인 오해가 서술되어 있었는데, 이는 레이더 스텔스의 원리에 대한 오해와, 몇가지 중요한 사실들을 간과한 분석이다.[각주참고] 우선 100% 완벽한 레이더 흡수 도료가 개발된다 할지라도, 광학 탐지를 피하는 것은 우주 공간에서 불가능하다. 지구상의 한 지점에서 전 방향의 천구를 완벽히 스캔하는데 현재 기술로 약 4시간 정도 밖에 걸리지 않는다. 그럼에도 불구하고 우주전을 수행하는 우주선의 크기가 작을 경우 스캔의 해상도가 문제될 것이라는 생각을 할 수도 있을 것이다.현재의 기술력을 보여주는 예시를 들자면, 2020년 기준 보이저 1호는 경차 보다 작고 가벼우며 지구에서 222.7억km 떨어져 있음에도 불구하고, 천구 잡음상에서 광학적으로 탐지하는데 단1초 걸린다. [3] 인간의 눈과 비교했을때 잡음이 거의 없는 상황에서 천구관측용 광학 센서들의 민감도는 상상을 초월한다.


namu.wiki/w/%EC%9A%B0%EC%A3%BC%EC%A0%84%EC%9F%81

 

 

 

  • 천구를 완벽히 스캔하는 데 4시간

아무리 노출시간을 늘려도 빛의 양이 부족함, CCD만으로 되면 망원경을 왜 쓰는가? 망원경이 빛을 모으려고 있는 물건인데? CCD만으도 관찰한다면 우주선은 1픽셀 안에도 안들어갈것이고, 스텔스 우주선을 감지해낼 만큼의 빛을 모을 수 없음. 스마트폰카메라로 백날 찍어봐도 지구 근접 소행성 하나 발견하기 힘듬.

나무위키가 인용한 원문: www.projectrho.com/public_html/rocket/spacewardetect.php#id--There_Ain't_No_Stealth_In_Space

A full spherical sky search is 41,000 square degrees. A wide angle lens will cover about 100 square degrees (a typical SLR personal camera is about 1 square degree); you'll want overlap, so call it 480 exposures for a full sky search, with each exposure taking about 350 megapixels.

Estimated exposure time is about 30 seconds per 100 square degrees of sky looking for a magnitude 12 object (which is roughly what the drive I spec'd out earlier would be). So, 480 / 2 is 240 minutes, or about 4 HOURS for a complete sky survey. This will require signal processing of about 150 gigapizels per two hours, and take a terabyte of storage per sweep.

That sounds like a lot, but...

Assuming 1280x1024 resolution, playing an MMO at 60 frames per second...78,643,200 = 78 megapixels per second. Multiply by 14400 seconds for 4 hours, and you're in the realm of 1 terapixel per sky sweep Now, digital image comparison is in some ways harder, some ways easier than a 3-D gaming environment. We'll say it's about 8x as difficult - that means playing World of Warcraft on a gaming system for four hours is about comparable to 75 gigapixels of full sky search. So not quite current hardware, but probably a computer generation (2 years) away. Making it radiation hardened to work in space, and built to government procurement specs, maybe 8-10 years away.

I can buy terabyte hard drive arrays now.

I can reduce scan time by adding more sensors, but my choke point becomes data processing. On the other hand, it's not unreasonable to assume that the data processing equipment will get significantly better at about the same rate that gaming PCs get significantly better.

Now, this system has limits - it'll have trouble picking up a target within about 2 degrees of the sun without an occlusion filter, and even with one, it'll take extra time for those exposures.

It won't positively identify a target - it'll just give brightness and temperature and the fact that it's something radiating like a star that moves relative to the background.

On the other hand, at the thrusts given above, it'll take somewhere around 2 days of thrust to generate the delta v to move from Earth to Mars, and the ship will be in transit for about 1-4 months depending on planetary positions.

망원경으로는 이 정도 스캔 속도를 내는 것이 불가능함.

 

 

  •  보이저 1호

But that doesn’t mean we can’t still spot it in the sky from Earth. Using a network of 10 radio telescopes called the Very Long Baseline Array, astronomers found and photographed the glow coming from Voyager’s main transmitter. The signal is beaming from the satellite at 22 watts, “which is comparable to a typical police car radio or – in visible light – a refrigerator light bulb,” says the National Radio Astronomy Observatory (NRAO) team that tracked down the little probe that could.

 

Even though Voyager’s transmission broadcasts at such low power, they say, it is significantly stronger than any of the naturally occurring radio waves around it. Another instrument, called the Green Bank telescope, picked out Voyager from the background noise within one second.


원문 :txchnologist.com/post/61492589701/did-you-know-we-can-still-spot-voyager-1

Green Bank 망원경은 전파망원경임

주파수 대역 자체가 다름(적외선 vs 전파) 계산을 다시해야됨, 배경 복사 강도가 다름

+보이저 1호에서 나오는 방사성 동위원소 열전기 발전기의 적외선을 포착한것이 아님 지구로 보내는 전파를 찍은거임

 

 

  • 스텔스 인공위성은 이미 존재함

Misty 첩보위성: en.wikipedia.org/wiki/Misty_(satellite)

자료가 없어서 스텔스라는것밖에 모르는 위성임

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