Kirjoittaja Aihe: Aurinkopeili  (Luettu 2003 kertaa)

0 jäsentä ja 1 Vieras katselee tätä aihetta.

Poissa pepa

  • Eksoplaneetta
  • ***
  • Viestejä: 253
  • Rovaniemi
Aurinkopeili
« : 19-10-2018, 16:59:37 »
Mites kiinalaisten suunnittelema heijastin voisi ylipäätään toimia? Ei kai valoa voi heijastaa 36 000km päästä johonkin kohteeseen.
Valo kyllä näkyy muttei näytä.

https://yle.fi/uutiset/3-10464659
-PP74- Newton 200/1200, SkyLux 70/700, kiikari Zenith 7*50, kamera Olympus e-p2, Meade 110/800.

Poissa pnuu

  • Taivaanvahti
  • Rinnakkaisuniversumi
  • *****
  • Viestejä: 1837
Vs: Aurinkopeili
« Vastaus #1 : 19-10-2018, 17:18:52 »
Valaiseehan se kuukin maisemaa. Kuun heijastavuus (albedo) on noin 0.12, joten jos riittävän iso peili heijastaa vaikkapa 95 % siihen osuvasta valosta ja kohdistaa sen pienehkölle alueelle, niin ihan varmasti valaisee. Ja hajavaloa riittää varmasti myös ympäröiville alueille...
Panu Lahtinen
"You haven't really been anywhere until you've got back home",
Twoflower in "The Light Fantastic"

Poissa OS

  • Eksoplaneetta
  • ***
  • Viestejä: 220
Vs: Aurinkopeili
« Vastaus #2 : 19-10-2018, 18:25:33 »
Venäläisillä on muistaakseni ollut joskus samanlaisia suunnitelmia ja olikohan heillä tarkoitus valaista laajempiakin alueita.

Poissa pepa

  • Eksoplaneetta
  • ***
  • Viestejä: 253
  • Rovaniemi
Vs: Aurinkopeili
« Vastaus #3 : 19-10-2018, 20:29:50 »
Valaisee kuu. Mutta on aika iso homma viedä taivaallae samankokoinen peili. Ja saada se suunnattua tiettyyn pisteeseen. No ehkä ei tarvi samankokoinen. mutta iso kuiten!
Venäläisten peilin kans taisi tulla jotain ongelmia. jos en väärin muista. Sen oli kuiten tarkoitus olla maata lähellä kiertävä hökötys.
-PP74- Newton 200/1200, SkyLux 70/700, kiikari Zenith 7*50, kamera Olympus e-p2, Meade 110/800.

Poissa einari

  • Multiversumi
  • ******
  • Viestejä: 5856
    • Einarin astrosivut
Vs: Aurinkopeili
« Vastaus #4 : 19-10-2018, 20:31:45 »
___
Tapio

Poissa pnuu

  • Taivaanvahti
  • Rinnakkaisuniversumi
  • *****
  • Viestejä: 1837
Vs: Aurinkopeili
« Vastaus #5 : 19-10-2018, 23:42:10 »
Valaisee kuu. Mutta on aika iso homma viedä taivaallae samankokoinen peili. Ja saada se suunnattua tiettyyn pisteeseen. No ehkä ei tarvi samankokoinen. mutta iso kuiten!

Raapustellaanpas tupakkiaskin takakanteen:
- Kuun etäisyys on keskimäärin 384400 km, satelliitin 36000 km
- Kuun halkaisija on 3474 km, satelliittipeilin halkaisija X km
- Kuun albedo 0.12, satelliitin peilin heijastavuus 0.95
- oletetaan: Aurinko-satelliitti ja Aurinko-Kuu etäisyydet samoiksi (= saapuvan valon määrä per pinta-ala molemmille sama, aurinkovakio, P [W/m^2])
- oletetaan satelliittipeili ilman kohdistavaa muotoilua (-> 1/r^2 vaimeneminen)

Täysikuusta saatava valaisuteho: P_moon = P * alpha * pi * r_moon^2 / d^2 = P * 0.12 * pi * 3474^2 / (38e6)^2= 3.15e-9 * P [W/m^2]
Samaan valaisuun tarvittavan peilin halkaisija (X): 2 * sqrt(sqrt(P_moon * d_mirror^2 / (P  *alpha * pi)) = 2.34 km

Onhan se iso peili, mutta tällä valaistaisiin koko näkyvää osaa Maasta samalla teholla (per poikkileikkauspinta-ala). Otetaan myös tupakkiaskin toinen takapuoli käyttöön:ty P

- Maan poikkileikkauspinta-ala (karmealla yleistyksellä ilman mitään lähigeometrian maskausvaikutuksia): A_earth = pi * r_earth^2 = 510e6 km^2
- valaistavan kaupungin pinta-ala (ei jaksa etsiä, oletetaan jotain): A_kaupunki = 1000 km^2

Nyt jos tuo täysikuun valaisu siirretään tuolle suurkaupungin alalle kohdistavalla peilillä, saadaan valointensiteetiksi: P_moon * 510e6 / 1000 = 1.6e-3 * P [W/m^2]

Aurinkovakio (Maan keskimääräiselle rataetäisyydelle saapuva kokonaisteho per pinta-ala, aikaisemmin käytetty P) on luokkaa 1368 W/m^2. Tällä arvolla saataisiin valaisutehoksi 2.2 W/m^2. Eiköhän tuossa jo näkisi tehdä aika paljon, kun kohdistamatonkin - suuruusluokaltaan 2 miljoonasosaa - täysikuun valo saa ihmissusia aikaiseksi :grin:

Toivottavasti tupakkiaskiin ei tullut kovin isoja ajatus- ja suuruusluokkavirheitä. Lauri korjaa.
Panu Lahtinen
"You haven't really been anywhere until you've got back home",
Twoflower in "The Light Fantastic"

Poissa pepa

  • Eksoplaneetta
  • ***
  • Viestejä: 253
  • Rovaniemi
Vs: Aurinkopeili
« Vastaus #6 : 20-10-2018, 16:16:24 »
Hyvä, että täällä on matematiikkapään omaavia.  Itse olisin veikannut paljon suurempaa peiliä.
ps. oli samaan aiheeseen toinenkin ketju.  Ylläpitäjä tai mode voi varmaan yhdistää jonpaan kumpaan.
-PP74- Newton 200/1200, SkyLux 70/700, kiikari Zenith 7*50, kamera Olympus e-p2, Meade 110/800.

Poissa pepa

  • Eksoplaneetta
  • ***
  • Viestejä: 253
  • Rovaniemi
Vs: Aurinkopeili
« Vastaus #7 : 20-10-2018, 18:15:47 »
Tuossa oli matematiikkaa, mutta miten ilmakehä sitten läväyttää valoa pikkasen laajemmalle alueelle?
-PP74- Newton 200/1200, SkyLux 70/700, kiikari Zenith 7*50, kamera Olympus e-p2, Meade 110/800.

Poissa mistral

  • Rinnakkaisuniversumi
  • *****
  • Viestejä: 2157
Vs: Aurinkopeili
« Vastaus #8 : 21-10-2018, 16:57:40 »
Tuolla valosaasteosiossa menin vahingossa tekniseen puoleen mutta täällähän tämä ketju, hienoa. Yöllä tuli oivallus, tai en tiedä toimiiko mutta kuitenkin sellainen että sovelletaan neulanreikäkameraa tähän. Jos otetaan pienoismalli, ladon seinään porataan millin reikä ja auringonlaskussa valo tulee sen läpi vastakkaiselle seinälle, niin siihen piirtyy auringon kuva. Tämä voidaan suurentaa todelliseen mittakaavaan jolloin avaruuspeili toimii neulanreikänä vaikka onkin iso sellainen. Jos auringon halkaisija on 1392000km ja peilin (tasopeili) halkaisija vaikka 1km ja etäisyys maahan 36000km, niin ensin yritän ymmärtää kuinka valo menee. Eikö se risteäkin peilissä, tai pian peilin jälkeen? Tarkoitan eikö auringosta lähtevä kapeneva kiila ala taas risteämisen jälkeen levitä maata kohti? Ratkaisin näin: kiilan "terävyys" on auringon leveys/auringon etäisyys. 1392000km/150000000km=0,00928. Eikös sama terävyys siis mene peililtä maahan? Joten terävyys x etäisyys maahan on: 0,00928x36000km=334km. Nyt maassa näkyisi 334km valaistu alue. Huom tässä on vedetty mutkia suoraksi mutta kuitenkin likiarvo oikeasta.

Jos Chengdun kaupunki on halkaisijaltaan pienempi, pitäisi peilin olla kovera tai kupera jotta valo menisi pienemmälle alueelle. Olisko kovera oikein?

Poissa Heipetri

  • Meteoroidi
  • *
  • Viestejä: 3
Vs: Aurinkopeili
« Vastaus #9 : 21-10-2018, 20:26:19 »
 :shocked: Käytännön miehenä en osaa suoraan ajatella tuota wattilaskua verrannolliseksi mihinkään kun 60W hehkulamppu valaisee suunnilleen saman mitä tämän hetken 8W ledi eikä ollut tarkoitus kuitenkaan grillata kyseistä itämaalaista kaupunkia joten tehoista viis..(oishan se hienoo ku sais aurinkopaneeleista sähköä yölläkin) Tai no niin tehoa se valotehokin on :oops: vai oliskohan tuolle parempaa sanamuotoa..kirkkaus? Annan toki tunnustusta laskiallekkin kun minusta ei moiseen ole ja annan tässä jollekkin pienen pohdinta laskun..
 Semmoista kuitenkin muistaisin lukeneeni, että täysikuu valaisee kirkkaalta taivaalta n.0,25lux (kai tässäkin on jonkinlaista heittoa johtuen kuun etäisyydestä ja sun mistä) ja vastaavasti täys auringon paiste mahto olla jotain 50klux, joten mistrallin ajatus mallia hiukan lainaten "(kovera peili)><kaupunki" pohdiskelin, että saavuttaakseen täyskuun luksit, niin en usko että peilin tarvitsisi olla mitään monen km luokkaa, ei välttämättä edes monia satoja metrejä.. Oletan että valoteho ei häviä tyhjiössä etäisyyden neliöön niin kuin täällä maan päällä ja en tiedä mitä lukemat olisivat tuolla avaruudessa tuota mutta eli jos nyt hitusenkaan olen perillä edes omista aatoksista niin maahan osuvaan kaistaleeseen ei tarvinne kuin 50000/0,25=200 000 osa auringon antamasta valotehosta ja sekin vielä kohdistetaan loppuunsa pienelle alalle(tai jos kohdistetaan jo ennen kaupunkia jolloin valonsäteet jo laajenee).. Viisaammat korjatkoon lukemia jos muistan väärin ja laskelkoot lisää jos jaksavat.

Hauska nähdä mihin tässä päädytään..
Saisihan tuosta rakenneltua olohuoneen lattialle vaikka pienoismallin, jos jaksais googlettaa kaikki etäisyydet, mitat ja jaksais viritellä lampun, appelsiinin sekä jonkun x kokoisen koveran folion palasen lattialle..  :laugh:

Poissa mistral

  • Rinnakkaisuniversumi
  • *****
  • Viestejä: 2157
Vs: Aurinkopeili
« Vastaus #10 : 21-10-2018, 23:38:55 »
Joo 1km peili voi olla rajua liiottelua, riippuu siitä mitä luxeja haetaan. Joka tapauksessa katujen varjopuoli olisi hyvä valaista sähköllä, siellähän on tosi pimeää.

Mielestäni valoteho tyhjiössä pienenee "kääntäen verrannollisesti etäisyyden neliöön", myös maan päällä. Se perustuu ihan fotonien määrään pinta-alalla. Tietty aurinkohan on niin kaukana ettei metri sinne tai tänne merkkaa mitään mutta jos luet kynttilän valossa, metrillä on iso merkitys.

Taas muutin mieleni koverasta peilistä kuperaan, mielestäni pikkasen kupera muuttaa säteiden suunnan enempi yhdensuuntaisiksi mutta kuperuus on niin vähän kuin n. 200km* polttoväli. Sellaisen kuperuuden saisi aikaan vain kevyesti prässäämällä keskeltä. Ja prässi toimisi säätimenä jos halutaan muuttaa valokeilaa tarpeen mukaan.

* hyvin epävarma

Mutta hei korjatkaa nämä pähkäilyt jos olen ihan metsässä  :grin:

Poissa mistral

  • Rinnakkaisuniversumi
  • *****
  • Viestejä: 2157
Vs: Aurinkopeili
« Vastaus #11 : 25-10-2018, 19:26:16 »
Peili vaan kummittelee, nyt tajusin ettei neulanreikäkameralla edes ole polttoväliä, se teki tepposet kun sanoin että peili olisi kupera. Ratkaiskoon joku optikko tuon peilin muodon ja polttovälin...

Poissa mistral

  • Rinnakkaisuniversumi
  • *****
  • Viestejä: 2157
Vs: Aurinkopeili
« Vastaus #12 : 26-10-2018, 21:44:27 »
Avaruuspeili joutuu myös pyörimään valaistessaan Chendua. Kun aurinko laskee, pitäisi peilin olla 45 asteen kulmassa jotta heijastus olisi 90 astetta. Keskiyöllä kulma olisi nollassa ja aamulla miinus 45 astetta. Yhteensä peili kääntyisi 90 astetta, mutta maapallo kääntyisi samassa ajassa 180 astetta! Näin se pyörisi 2x hitaammin ja uuden peilipinnan tulo kestäisi 2 vrk. Jos peili olisikin molemmin puolin heijastava, ongelma ratkeaisi sillä.

Joka tapauksessa vuodenaikojen vaihteluun tarvittaisiin "Control moment gyroscope" https://en.wikipedia.org/wiki/Control_moment_gyroscope tai joku muu systeemi jolla asentoa voidaan säätää tarkasti jottei valokeila mene pieleen. Gyroskooppeja tarvitaan 2kpl, toinen "dec" ja toinen "rek" suuntaan.

Joku  epäili että peiliä voi käyttää sotilaallisiin tarkoituksiin, tietysti voi varsinkin jos keilan saa niin kapeaksi että se grillaa vaikkapa sotalaivan komentosillalla olevat tms.

Mutta oikeasti epäilyttää tuollainen valaisu koska peili kaikkineen painaa aika paljon ja pienikin vika voi saada aikaan jopa vahinkoa ihmisille ja eläimille.