Параметры солнечных парусов

[Олег Иванов]

Ссылочки хоть какие есть? Жутко интересно!

Ну например гугль выдал в первой же строчке это
http://www.cybersecurity.ru/news/64978.html
Хотя тоже никаких подробностей
Для начала поиска хватит, ну а найдешь детали (найдешь, раз интересно) - делись.

[Hamster]

Эта температура, а значит и скорость, определяется предельной тугоплавкостью используемых материалов.

Насколько я знаю, скорость определяется не столько тугоплавкостью материалов, сколько эффективным импульсом используемой химии. И тут перспектив роста практически нет. Комбинация "керосин+кислород", при всей своей банальности, является самой эффективной практически реализуемой комбинацией. Можно вместо кислорода брать фтор или соединения фтора, это дает целую кучу проблем, в частности, окислитель трудно удержать в баке и на выходе получаются всевозможные токсичные химикаты. Можно в качестве топлива использовать жидкий водород, но тут неочевидно, что добавочная масса контейнера, в котором он содержится под высоким давлением и при низкой температуре, даст какую-то экономию по сравнению с керосином.

Манипуляции с электромагнитными стенками имеют смысл, если у нас есть бортовой источник питания, позволяющий дать выход энергии (на килограмм полезной массы), существенно превосходящий традиционные химические методы. Например, бортовой ядерный реактор. Не путать с плутониевой-239 термопарой.

С другой стороны, даже небольшие усовершенствования в сфере ракетных двигателей могут приводить к существенной экономии. Если ваш знакомый сможет увеличить эффективный удельный импульс стандартной комбинации топлив (например, керосина+жидкого кислорода) на 10%, это легко дает +30% к полезной массе, которая выводится на орбиту за те же деньги. Может иметь смысл организовать изменяемую форму сопла, в зависимости от забортного давления воздуха. Это вроде бы тоже дает какой-то выигрыш в экономии.

[Олег Иванов]

Мне сложно судить, я не спец. Но вообще то всякие термоядерные дела тоже входят в сферу его деятельности.

И опять же, если можно разогреть вещество (не обязательно непосредственным сжиганием) до очень высоких температур (т.е. скоростей). то эффективный импульс существенно повысится. Из общих соображений мне некажутся Ваши доводы такими уж непререкаемыми. Особенно, это существенно, когда объект уже на орбите и большая тяга не играет такой роли. Если уж солнечные паруса там работают, то никто не мешает плазму раскочегаривать и отталкиваться от выстреливаемых с большой скоростью небольших по массе частиц. А уж чем там эту плазму энергетически подпитывать - вопрос отдельный.

[StrangerR]

На самом деле есть простая арифметика.

Импульс = M * V

Энергия = M * V ** 2 / 2

Вывод - поднимать скорость истечения - значит тратить ВО МНОГО раз больше энергии. То есть это имеет смысл только если
- источник энергии снаружи (солнце + солнечные батареи)
ИЛИ
- источник почти неисчерпаем (ядерная энергия).

Так как мощность таких источников получается не очень высокой то удел высокоимпульсных схем - ионные двигатели работающие от солнечной батареи или от реактора на этапе, когда можно долго и несильно тянуть (разгон к марсу, например). Повышение импульса химических двигателей упирается и в то, что максимальная скорость ограничена химией (два атома сливаются в молекулу - при этом они получают вполне себе фиксированную скорость которая и определяет температуру горения - выше она стать не может хоть ты тресни, а температура определяет скорость истечения), и в том, что повысить скорость истечения в 2 раза - надо в 4 раза больше энергии, а взять её - сжечь в 2 - 4 раза больше химии, а то что сожгли нам уже не нужно и его вполне можно истекать - то есть смысла повышать особо скорость истечения в общем то и нету потому что энергии не хватит и часть тела все равно будет медленно истекать...

Да, лучший импульс как известно получается у Кислород + Водород, но там и свои проблемы... самый удобный действительно - керосин + кислород.

PS. А кстати, можно и в формулу E = M * C упереться... так что до бесконечности все равно с носимым источником энергии не уедешь. Вообще вся схема классической ракеты абсолютно бессмысленна - вокруг есть столько тел от которых можно бы оттолкнуться, что реактивный принцип нужно выкидывать и использовать схемы пращи, лифта и прочего...

[StrangerR]

В чем смысл этих солнечноветровых экспериментов, кроме как потешить амбиции и самолюбие? Или может я чего-то не понял? Или неправильно сделал оценки? Каковы вообще параметры современных солнечных парусов

Сразу видно что вы не читали книжку 60-х _в небе завтрашнего дня_.

Смысл простой. В космосе нет сопротивления воздуха. И для разгона скажем на 10 км в секунду - нужно или разгоняться с большим ускорением 10 минут, или с небольшим - три месяца. Смысл парусам - в том что можно бесконечно долго ускоряться используя солнечный ветер (бесплатный по сути), а уж времени в космосе более чем достаточно... месяцы и годы.

[vaduz]

Смысл парусам - в том что можно бесконечно долго ускоряться используя солнечный ветер (бесплатный по сути), а уж времени в космосе более чем достаточно... месяцы и годы.

Бесконечно долго?
Интенсивность падает квадратично от расстояния.
1 световой день - и никакого заметного солнечного ветра уже нет.

[StrangerR]

Смысл парусам - в том что можно бесконечно долго ускоряться используя солнечный ветер (бесплатный по сути), а уж времени в космосе более чем достаточно... месяцы и годы.

Бесконечно долго?
Интенсивность падает квадратично от расстояния.
1 световой день - и никакого заметного солнечного ветра уже нет.

Ну давайте посчитайте какая будет скорость когда оно на расстояние 1 светового дня уйдет? Учтем еще, что ведь делается не так - летаем по эллиптической орбите, и ускоряемся на том леге что идет ОТ солнца. Поэтому с 1 световым днем (допустим) - улетаем на 1 световой день, расчитываем так чтобы снова назад прилететь и пролететь возле солнца, возле оного снова разворачиваем парус - и ускоряемся еще раз... все равно нехилая скорость выйдет...

У кого есть формула давления на парус в зависимости от расстояния до солнца?

[vaduz]

Ну давайте посчитайте какая будет скорость ...

Я первый спросил (см первую страницу):
Хорошая задачка: при заданных условиях за какое время будет достигнута третья космическая скорость с гелиоцентрической орбиты на расстоянии 1АЕ. И каков алгоритм управления парусом для ее достижения.


Однако и так понятно, что ускоряться можно максимум до третьей космической, а не бесконечно долго.

[venco]

Однако и так понятно, что ускоряться можно максимум до третьей космической, а не бесконечно долго.

Одно другому не мешает.

[vaduz]

Однако и так понятно, что ускоряться можно максимум до третьей космической, а не бесконечно долго.

Одно другому не мешает.

Причем это "другое" доступно уже сейчас...

[StrangerR]

Однако и так понятно, что ускоряться можно максимум до третьей космической, а не бесконечно долго.

Одно другому не мешает.

Причем это "другое" доступно уже сейчас...

Немного больше чем до 3 космической, а вот сколько это _немного_ непонятно. Но на самом деле это не очень актуально, потому что после попадания в пояс всяких там Юпитеров особых проблем, если вреня неограниченно, в ускорении уже нету - имеется такая праща как Юпитер или Сатурн и вполне сносно работают, пионер вон в космос успешно уехал на 3 космической...

[Palych]

Кстати, здесь пишут о применении парусов для уборки спутников:
http://www.membrana.ru/particle/16879
По-моему - "дёшево и практично"...

[StrangerR]

Кстати, здесь пишут о применении парусов для уборки спутников:
http://www.membrana.ru/particle/16879
По-моему - "дёшево и практично"...

А просто пороховой ускоритель поставить, того же веса что оный парус - не проще будет??