Fyzika času

Doba letu světelného signálu

Spočítejte, jak dlouho letí světlo nebo rádiový signál k Měsíci, Marsu, Voyageru i k nejbližší hvězdě. Uvidíte jednosměrný let i dobu tam a zpět při okamžité odpovědi.

1

Zadání

Změna vzdálenosti okamžitě přepíše dobu letu. Rádiový signál letí stejně rychle jako světlo.

Ukázkové vzdálenosti

Směr

Konstanty: c = 299 792 458 m/s, 1 AU = 149 597 870 700 m, rok = 365,25 dne. Předvolby počítají přibližnou dráhu signálu vyslaného v uvedený den mezi středy těles. Model předpokládá vakuum a okamžitou odpověď.

2

Řešení

Připraveno k výpočtu.

Země cíl
Jednosměrně
Tam a zpět
vzdálenost
jednosměrně
tam a zpět
světelných minut
    Jednosměrně
    Tam a zpět
    Vzdálenost
    Co výsledek znamená

    Od vzdálenosti k době letu

    Jednosměrně je doba, než signál doletí k cíli. Tolik čeká sonda na povel ze Země.

    Tam a zpět je geometrická doba letu při okamžitém odeslání odpovědi. U živých předvoleb se oba směry počítají samostatně, protože se Země i cíl během letu pohybují.

    Ideální model. Nezahrnuje dobu zpracování povelu, zpoždění transpondéru, atmosféru ani plazma. Jejich vliv závisí na použité technice, frekvenci a poloze těles.

    Přesnost předvoleb. Polohy planet jsou vzdělávací aproximace podle prvků JPL platných pro roky 1800–2050. Pro navigaci kosmických sond se používají přesné efemeridy JPL Horizons.

    Použitý princip t = d / c

    c je rychlost světla ve vakuu. Pro pevnou vzdálenost je doba tam a zpět 2d/c. U živých předvoleb se řeší dráha tam d₁ a zpět d₂: t = d₁/c + d₂/c.