ВсОА 2011, Заключителен етап, 9–11 клас — Задача 12. Теоретический тур, 10 класс. 6. Трансзвездный перелет
XVIII Всероссийская олимпиада школьников по астрономии. г. Анапа, 2011 г. Теоретический тур, практический тур (9, 10, 11 класс)
Условие
Космический аппарат «Розетта», оснащенный солнечными батареями размером более 30 метров, в настоящее время находится на пути к комете Чурюмова-Герасименко, с которой встретится в 2014 году. Незадолго до этой встречи «Розетта» окажется на расстоянии 5.4 а.е. от Солнца, что станет рекордной величиной для аппарата, работающего на солнечных батареях. Мог бы этот аппарат в рабочем режиме совершить перелет между окрестностями компонент двойной звезды Сириус A и Сириус B? Видимый блеск этих звезд составляет и соответственно, а угловое расстояние между ними – 10″. Считать, что обе звезды находятся в точности на одинаковом расстоянии от Солнца.
Отговори
- Да: блеск Сириуса A из окрестностей Сириуса B составит около −23.1, как и блеск Солнца на расстоянии 5.4 а.е., поэтому «Розетта» могла бы совершить перелет в рабочем режиме.
Решение
(О.С. Угольников)
Поток световой энергии, идущей от Солнца на расстоянии 5.4 а.е. и поглощаемый солнечными батареями «Розетты», достаточен для ее нормального функционирования. Определим звездную величину Солнца на данном расстоянии:
Здесь – звездная величина Солнца при наблюдении с Земли.
Если принять, что звезды Сириус A и Сириус B располагаются на одинаковом расстоянии от Земли, то линия, соединяющая эти звезды, будет перпендикулярна линии визирования. Тогда расстояние между звездами в пространстве и расстояние между Землей и Сириусом будут связаны соотношением
где α – угловое расстояние между компонентами двойной системы в радианах (около ). Блеск Сириуса A при наблюдении из окрестностей Сириуса B составит
Здесь – блеск Сириуса A на Земле. Мы видим, что даже в конце полета поток энергии от Сириуса A будет не меньше, чем поток от Солнца на расстоянии 5.4 а.е. Следовательно, аппарат «Розетта» мог бы совершить перелет между двумя компонентами Сириуса в рабочем режиме.
Оригинал в Архива: prob2011tepr.pdf · официални решения: psol2011tepr.pdf