Сегодня у нас спекулятивная* тема.
Начнём с того, что мощность излучения зависит от температуры излучающей поверхности в степени 4. (Закон Стефана-Больцмана)
Так, температура поверхности Солнца около 5780 К и мощность примерно 63 МВт с кв.м, а на орбите Земли остаётся чуть более 1 кВт, причём большая часть не проходит свозь атмосферу.
Чтобы поджечь дерево его нужно нагреть до 400 С (это максимум, часто меньше, обугливаться оно тоже начнёт раньше). Короче, плюс-минус нужно сконцентрировать энергию в 50 раз, т.е. навести 50 зеркал на 1 точку.
Конечно, тут есть такой момент. Солнце не точечный источник света. Его диаметр где-то в 107 раз меньше, расстояния до него. Из-за этого, во-первых, нельзя сфокусировать его свет в точку, нельзя нагреть что-то сфокусированным светом солнца до температуры больше, температуры поверхности солнца (говорят, что если можно было бы, нарушался бы 2 закон термодинамики. А тут вот вроде геометрическая оптика, а вроде и этот закон каким-то боком встроен...) Во-вторых, лучи от ваших зеркал будут расходиться как раз на 1/107 расстояния. То есть, даже если вы используете бесконечное количество элементарных зеркал и стараетесь сфокусировать свет в точку, то на расстоянии в 100 м будет пятно 1 м диаметром. Для обеспечения требуемой плотности энергии нужна суммарная аппертура в 7 м. Т.е. дальность действия данного устройства - это 15 эффективных диаметров зеркала в идеальных условиях. Понятно, что в реальности можно использовать обычные плоские элементарные зеркала, но только не 50, а 100...200 желательно и если каждое по 1 кв. м, то можно поджечь корабль на расстоянии около 100 м. Это не очень много. И их ещё нужно навести..., разобравшись, какой из зайчиков чей. Сделать это по движущейся цели очень затруднительно (невозможно?). Но в целом-то получается, что это всё не миф.
А может спуститься не небес на землю и использовать собственный источник излучения? Прожектор. Вообще, ацителендинитрил горит в озоне при температура около 6000 К, что больше, чем ваше Солнце. Но, вряд ли у Архимеда он был. Однако, температура порядка 2000 К вообще не проблема для нормальных веществ типа парафин, сера... И теоретически они может быть передана оптической системой на цель.
Кстати, если кому-то нужен прожектор, которые будет светить прямым лучом как лазер, то используйте точечный источник света и параболическое зеркало. Тогда расхождение луча будет определяться лишь дифракцией и составит длина волны/диаметр зеркала радиан. Эта же формула лимитирует разрешение телескопов.
И если бы точечный источник был бесконечно высокой температуры, можно было бы даже что-то поджигать. Но для температуры 2000К получается, что поджечь дерево можно на расстоянии 10 диаметров зеркала, а для 6000К - 80 диаметров.
*Предлагаю угадать, как будет по-латыни зеркало.
Подписывайтесь!
