Комментарии 18
Нигде не написали, какое реальное ускорение получат системы с 80, 500 и 2000 кв. м. и каких скоростей и когда (с начала полёта) достигнут в разных точках солнечной системы и за ее пределами. Правда, тормозить придётся об другую звезду... это ж я несколько раз побриться успею.
какое реальное ускорение получат системы с 80, 500 и 2000 кв. м
Давление солнечного света на Расстоянии от Солнца 1 а.е (орбита Земли) - 9.08 мкН/м²
Т.о. тяга паруса площадью 80 м² - 725 мкН
При массе CubeSat (12U) порядка 15кг получаем ускорение ~50 микрометров/с², т.е. перегрузка порядка 0,0000005g
По мере удаления от Солнца давление Солнечного ветра (и ускорение) падает пропорционально квадрату расстояния, так что на расстоянии пояса астероидов в перегрузке появится еще один нолик после запятой, на орбите Сатурна еще один нолик, ну и далее везде...
Ну вот так как-то ¯\_(ツ)_/¯
Вот так и знал, что кто-то напишет значения ускорения. Я же спрашивал более конкретные вещи - когда такой аппарат (с каким-то полезным весом, а не один парус) достигнет того же пояса или Сатурна, когда выйдет за пределы солнечной системы, когда достигнет ближайшей звезды и т.п. Или вы хотите, чтобы я тут перемножал ускорение, интегрировал и всё такое?? Ну уж нет)
Ну посчитать когда оно долетит до орбиты Сатурна не очень трудно — расстояние есть, ускорение есть, интегрируем и решаем, всё. А вот когда оно долетит именно до Сатурна — тут уже будет кривая траектория, хитро выбранный момент старта и всё такое — здесь уже всё довольно сурово.
Или вы хотите, чтобы я тут перемножал ускорение, интегрировал и всё такое??
Ну, для начала нужно покинуть родную гавань, и уйти с орбиты Земли, а тут не надо интегрировать, и в первом приближении* достаточно простой арифметики.
Итак:
Наш парусник уже имеет первую космическую скорость - 7,9 км/с
Для того, чтобы уйти в свободное плавание по Солнечной системе нужно набрать вторую космическую - 11,2 км/с
Итого требуется Δv - 3.3 км/с
Ускорение нашего парусника на расстоянии 1 а.е от Солнца мы уже знаем - 50 мкм/с²
Итого для осуществления данного маневра паруснику потребуется порядка 65 миллионов секунд* (ну, или около двух лет*)
★На самом деле намного дольше, поскольку при нахождении на орбите Земли паруснику для набора скорости придется маневрировать, и идти галсами относительно солнечного ветра, значительную часть времени при боковом, а на части околоземной орбиты и при встречном ветре, так что эффективность работы солнечного паруса будет существенно снижаться.
Ну вот так как-то ¯\_(ツ)_/¯
используется состоящий из двенадцати блоков аппарат CubeSat (12U)
Пояснительная бригада: аппарат стандартного форм-фактора CubeSat, размера 12U (то есть два на два на три стандартных кубсатовых юнита).
Я просто пытался запустить одиночный «кубик» когда-то, но здоровье распорядилось иначе :( поэтому я хотя бы знаю, что это не название аппарата :-D
А годится ли парус для орбитальных аппаратов? Разворачивать парус, когда "по пути" и сворачивать когда против. Или остатки атмосферу сведут на нет такой подход?
Думаю, зависит от высоты орбиты и размеров паруса. Но мне кажется, что на достаточно высокой орбите сам аппарат устареет быстрее, чем атмосфера на него пагубно повлияет. Да, совсем забыл - сопротивление самого паруса...
Теоретически, если спутник может ставить парус очень быстро (и так же быстро убирать), то какую-то микроскопическую выгоду можно получать на любой высоте, особенно если орбита удачного наклонения.
Практически же - можно использовать на высотах от 800 км, если мы про Землю.
Эта уникальная технология использует энергию Солнца для движения, что делает космические путешествия более эффективными и экологически чистыми. Но интересно как дела будут обстоять с космическим мусором, не критично будет появление маленьких отверстий в парусе?
Вопрос солнечного паруса очень интересный, есть проекты по отправке наноспутников к соседней звезде которые будут как раз двигаться за счет солнечных парусов, но там планируется разгонять из лазером, Юрий Мильнер, наш бывший соотечественник, сейчас миллиардер в США, спонсирует этот проект, но там еще много турдностей, есть много вопросов с живучестью самих парусов не будут ли они рваться от самого излучения, кажется там квантовые вопросы появляются....
Да и были еще предложения отправить флот таких парусных спутников к предполагаемой планете 9, или тому что там может быть, может быть небольшой черной дыре, и по гравитации определить ее положение, если она там есть, это почти за пределами солнечной системы где то в области оорта, достаточно далеко в общем.
А на самом деле гораздо перспективней на мой взгляд это ядерный буксир паром, ядерные двигательные установки в космосе, если получится сделать то сможем летать к ближайшим планетам а возможно и дальше т.е. за границы солнечной системы...
Для работы в космосе у нас есть не много вариантов:
Метановый двигатель
Ионный двигатель
Ядерный … , но это пока фантастика
метановая космонавтика, в настоящее время, единственный вариант как-то готовый к практическому применению.
Важно научиться производить метан и кислород в космосе, что вообще говоря, придётся производить в любом случае. Для космической экономики нужны материалы: металлы и пластик. С земли их не навозишься.
что касается парусников - отличный эксперимент, посмотрим , что из этого получиться.
Метановый двигатель требует много метана, топлива для путешествий по солнечной системе и за ее границы ... ну незнаю очень большая масса, даже если пробовать его добывать на других планетах в общем , это ли не еще большая фантастика
Ионный двигатель, слабоват хотя и работает долго и топлива нужно гораздо меньше, для полетов человека время полета очень критично
Вот ядерная установка в космосе это не такая уж и фантастика, еще во времена СССР и США , противостояния в космосе применялись спутники с питанием от ядерных установок, другой вопрос на каком принципе это будет сделано, прямоточный двигатель или преобразовать в электроэнергию а потом эту энергию использовать для того же Ионного двигателя (я в этом смысле имел ядерный двигатель)
Посмотрите проект паром который недавно одобрил ВВП как перспективный,
Кто-то говорит о полетах дальше пояса астероидов? Кто-то пишет о межзвездных полетах? Используя метановый двигатель вполне возможно положить начало космической экономике. Предел для таких решений пояс австероидов
Ионный двигатель слаб и применим лишь для научных исследований. Там же и паруса.
Ядерная космонавтика возможно только за пределами Земли, а испытания лучше за пределами орбиты. Все это потребует создания ядерной промышленности в космосе. А это пока фантастика.
…. С одобрением у нас всегда все хорошо.
Космическая экономика - это гражданская космонавтика. Это космонавтика как бизнес. Без экономики в космосе не будет никакого его «освоения», потому как не будет целей.
На самом деле выйти на 100 Квт электричества для ядерной силовой установки почти без движущихся частей не особая проблема. Вот недавно : В Китае создали самый мощный в мире термоакустический генератор Стирлинга. 102 Квт при при 28% кпд и температуре 530. При температуре 600 уде 34% ппд. Да термоакустические двигатели думаю до 50% по кпд можно разогнать. Подняв температуру до 1000 градусов. Самая большая проблема это именно сброс тепла. и разница между нагревателем и холодильником. Ну чем выше будет температура радиатора тем лучше. Надеюсь к 2035 году на орбите хотя бы на 25 квт устройство запустят. Греть на самом деле на земной орбите можно и тонкопленочным зеркалом ). Думаю 25 квт выжать можно чтобы не тащить на орбиту ядерные элементы.
Солнечный парус НАСА нового поколения готов к испытаниям