?

Log in

No account? Create an account

masterok


Мастерок.жж.рф

Хочу все знать


Previous Entry Share Next Entry
Тяга солнечного паруса
masterok


Много читал об этом в научной фантастике и вот это начинают активно использовать. Ну ладно - активно экспериментировать с этим.

Благодаря изменению положения паруса по отношению к Солнцу аппарат LightSail 2 смог изменить свою орбиту без использования двигателей...


Конечно нужно отметить, что показатели более чем скромные - удалось поднять орбиту на 1,7 км. На это ушло около одной недели. Однако никаких двигателей, топлива для этого не понадобилось! Да и парус не такой уж большой, можно сделать его намного больше.

Удалось доказать возможность совершения космических полётов небольшими спутниками, полагаясь только на силу солнечного света для движения в космосе. Несмотря на то, что частицы света не имеют массы, но они несут импульс.

Космический аппарат LightSail 2 должен был подтвердить возможность использования солнечного паруса в качестве источника тяги для космических полётов. Аппарат был запущен на орбиту Земли в июне, а в июле успешно раскрыл парус.

В результате, свет может толкать объекты в космосе. Обладая большим тонким и отражающим парусом, космический корабль может захватить достаточное количество этого импульса от солнечного света и изменить свое положение.





Следует отметить, что LightSail 2 - это уже второй космический аппарат, использующий лёгкий парус для движения в космосе. Первым стал японский зонд IKAROS, развернувший парус во время своего полёта к Венере в 2010 году. Однако в Planetary Society хотели доказать возможность применения такого же принципа и малыми спутниками стандарта CubeSat. Это очень компактные и лёгкие спутники, которым крайне проблематично маневрировать в космосе. Из-за ограничений самого формата, как правило, в них нет места для двигателей и топлива. Теперь же в Planetary Society доказали, что даже такие небольшие спутники могут маневрировать и перемещаться в космосе без использования двигателей и топлива. Организация заявляет, что поделится данными, полученными в рамках этой миссии, чтобы другие группы потенциально могли использовать эту технологию в будущем и в других проектах.

В дальнейшем Planetary Society планирует продолжать эксперименты с космическим аппаратом LightSail 2. На протяжении августа будут предприниматься попытки дополнительно увеличить высоту орбиты спутника. Но в конце концов, аппарат вернётся на Землю. LightSail 2 находится на эллиптической орбите вокруг планеты, и каждый раз, когда он поднимает свою орбиту с одной стороны, он приближается к Земле с другой стороны орбиты. В какой-то момент атмосфера затянет LightSail 2, и он сгорит при возвращении. Но, по крайней мере, до этого от него поступят важные данные.

- Концепцию солнечного паруса разработал знаменитый астрофизик Карл Саган. Согласно уравнению Максвелла, свет обладает импульсом и может оказывать давление на объекты. Однако, в отличие от обычных парусов, которые толкает ветер, движение солнечного парусника происходит из-за того, что парус отражает излучение. Его "мощность" мала (около 9 микроньютонов на квадратный метр), но разгон происходит постоянно и постепенно "накапливается".

- В основе весящего всего лишь несколько граммов паруса лежит невероятно прочный и тонкий метаматериал Mylar, представляющий собой полиэстерную пленку, способную одновременно отражать большую часть излучения ближнего ИК-спектра для движения и испускать излучение в среднем ИК-диапазоне для эффективного охлаждения.


[источники]источники
https://naukatehnika.com/




Posts from This Journal by “Космос” Tag


promo masterok january 2, 2018 12:00 47
Buy for 300 tokens
Вот так выглядит трафик в блоге за 2019 год по месяцам. Это более трех миллионов просмотров в месяц, среди которых не только залогиненные в ЖЖ , но и любые просмотры из поисковых систем. При этом за месяц приходит около 800 000 посетителей. А вот статистика по дням одного из месяцов 2019…

  • 1
это данные для солнечного излучения. Накачка парусов удаленным лазером позволяет резко улучшить параметры движения, в том числе и обеспечить торможение вместе с разгоном. Но лазер, конечно, должен находиться вне атмосферы.

(Deleted comment)
если лазер будет находиться на низкой околосолнечной орбите то хватит и солнечной батареи, а на сверхнизкой орбите можно "запитывать" лазер "напрямую"

Штука в том - что с тем "лазером" будет ? Про третий закон Ньютона, помним, да.

при недостижимом на сегодня уровни технического совершенства но не запрещенного какими либо фундаментальными законами можно уравновесить тягу лазера солнечным давлением на солнечную панель.

можно использовать "хитрые" орбиты с гравитационным "торможением" у меркурия.

А освоение системы вообще не для сегодня. Сначала освоение луны. Луна оптимальна для подобной инфраструктуры.

А как вы собрались охлаждать заатмосферный ядерный реактор ?

(Deleted comment)
---В дальнейшем Planetary Society планирует продолжать эксперименты с космическим аппаратом LightSail 2. На протяжении августа будут предприниматься попытки дополнительно увеличить высоту орбиты спутника. Но в конце концов, аппарат вернётся на Землю. LightSail 2 находится на эллиптической орбите вокруг планеты, и каждый раз, когда он поднимает свою орбиту с одной стороны, он приближается к Земле с другой стороны орбиты. В какой-то момент атмосфера затянет LightSail 2, и он сгорит при возвращении. Но, по крайней мере, до этого от него поступят важные данные.

Вы в корне неправы.

Для того, чтобы поднять апогей, нужно разгоняться в перигее, и наоборот. Неясно, может ли спутник управллять положением паруса, но если может, то здесь вступает в силу второй интересный момент - неизменность плоскости орбиты во времени. Если спутник достаточно времени проведет на орбите, чтобы получить возможность эффективно разгоняться в апогее (например апогей выйдет из тени земли) - он поднимет перигей.

Теоретически, имея небольшой спутник с системой гироскопической ориентации, можно использовать парус также для того, чтобы ускоряться на ветвях траектории - нисходящей и восходящей, а также для поворота оси орбиты и полуоси эллипса. То есть - если такой спутник сможет поворачиваться, он может оставаться на орбите сколь угодно долго, и даже разогнаться, чтобы покинуть орбиту Земли.

Однако есть еще одно ограничение - конечное время работы современной электроники в условиях космоса. Проникающая радиация за годы убьет систему управления, и спутник станет неуправляемым, после чего, испытывая воздействие солнечного ветра, вместо баллистической траектории начнет неконтролируемое перемещение в пространстве, представляя опасность для других спутников. Потому скорее всего - такие спутники придется приземлять и топить специальным образом, по крайней мере на околоземной орбите.

Если данный спутник является неуправляемым, то сочетание разгона на одной половине траектории и торможения на другой - действительно, дадут эффект понижения перигея с повышением апогея. Однако если орбита спутника близка к экваториальной, и достаточно высока для, к примеру, годового существования спутника, то в зависимости от параметров ориентации паруса возможна ситуация, когда полгода он понижает перигей, а полгода еще - повышает.

Проникающая радиация за годы убьет систему управления
====================================
А хорошо вы прошлись по "Вояджерам" и "Курьозити"

Про эллиптическую орбиту не понял. Если увеличивать импульс в верхней части траектории, то можно нижнюю точку увести от атмосферы.

Для этого, необходимо точное управление. А это в формате кубсат-а, несколько затруднительно.

То есть гироскопа нет и парус работает тогда, когда попадает на свет и летит куда попало... это теперь прорыв?

.нет.
Для точного изменения орбиты, необходима система управления, учитывающая световую обстановку в реальном времени. И, гироскопами, боюсь, тут не обойдёшься.

Система управления может быть и удаленной, спутник висит на орбите и никто от него не требует скоростных маневров.
Видимо, не особо налеялись на полноценное раскрытие зеркала.

Повоторяю: это кубсат. В пару пудов общего веса

Думаю, это очень перспективно.

Примерно так же, как и коммерческие перевозки морем - под парусом.

При наличии нормального двигателя , может быть какую то долю процентов с парусом можно выиграть, при наличии полной автоматизации управления парусами, а чисто парусник да ещё и коммерческий это бред историков фантастов.

Ну почему, сразу - "бред" ?
Вот, например, реальные парусные суда, использовавшиеся для коммерческих перевозок:


Это типа Кати Сарк - чайные клиперы. Сказочные истории, читал:)

  • 1