как работают вещи

 ак работают вещи: статьи и обзоры

√лавна€ | ‘орум |  ак работают вещи | «наки | Ёнциклопеди€ |  аталог сайтов |  арта | —татистика | ѕодписка





































”х ты!
а вы знаете, что измер€етс€ склерометром? подсмотреть







Rambler's Top100




 ак работают вещи: статьи осмос осмические аппараты

 ак работает солнечный парус


»зобретен солнечный парус русским ученым ‘ридрихом јртуровичем ÷андером (1887 Ч 1933). ќн впервые выдвинул несколько идей об устройстве и принципах применени€ солнечного паруса в качестве движител€ дл€ космических перелетов. Ќаиболее целесообразный из вариантов он рассмотрел в статье Уѕерелеты на другие планетыФ 1924 году.

ѕо замыслу ÷андера солнечный парус имел площадь в 1 квадратный километр при толщине экрана 0,01 миллиметра и массу 300 килограммов.  онструкци€ его представл€ла собой центральную ось, некоторый набор элементов каркаса, поддерживающих форму полотнища-экрана.

”ченый также попыталс€ разработать основы теории движени€ космических аппаратов под солнечным парусом. ќн считал целесообразным направл€ть на солнечный парус космического аппарата поток света, собранный вторым парусом, расположенным на некоторой промежуточной межпланетной станции. Ёта его иде€ перекликаетс€ с современными предложени€ми об использовании дл€ разгона космического аппарата лазерного ветра, обеспечивающего существенно большее давление на поверхность, чем солнечные лучи.




ѕервым идею о существовании давлени€ света выдвинул выдающийс€ немецкий астроном »оганн  еплер (1571-1630). Ќаблюда€ кометы он обратил внимание, что их хвосты всегда направлены в сторону, противоположную от —олнца.

“еори€ давлени€ света в рамках классической электродинамики была выдвинута ƒжеймсом  ларком ћаксвеллом в 1873 году. ќн св€зал это €вление с передачей импульса электромагнитного пол€ веществу.

ѕри нормальном падении света на поверхность твердого тела давление света определ€етс€ формулой p = S(1 Ч R)/c, где S Ч плотность потока энергии (интенсивность света), R Ч коэффициент отражени€ света от поверхности.

“щательное и полное исследование давлени€ света на твердые тела было впервые проведено ѕетром Ќиколаевичем Ћебедевым (1866-1912) в 1899 году. ¬ его опытах использовалс€ стекл€нный сосуд, из которого откачивалс€ воздух. ¬нутри сосуда на тонкой серебр€ной нити были подвешены коромысла крутильных весов с закрепленными на них тонкими дисками-крылышками из слюды (они-то и подвергались облучению). »менно Ћебедев экспериментально подтвердил справедливость теории ћаксвелла о давлении света.

»так, принцип работы солнечного паруса.

»де€ проста Ч космический корабль разворачивает большое полотно (сотни квадратных метров или даже несколько километров (речь-то идет о космосе, вот и масштабы соответствующие) Ч парус - отражающий, либо поглощающий фотоны света.

Ќа орбите «емли парус массой 0,8 г/м2 испытывает воздействие солнечного света пор€дка одного грамма. ƒавление обратно пропорционально квадрату рассто€ни€ от —олнца. ƒаже при большей массе, парус еще возможно использовать. ѕроблемы могут возникнуть только при его развертывании - придетс€ использовать дополнительные механические устройства.

√лавным неудобством солнечного паруса €вл€етс€ то, что он может двигать корабль лишь в сторону от —олнца, а не к нему. »ногда высказываетс€ мнение, что полет в направлении —олнца возможен, если идти галсами (здесь очевидна аналоги€ с зигзагообразным движением морского парусника против ветра). »змен€€ угол наклона солнечного паруса относительно падающего на него света, можно легко управл€ть космическим кораблем, сколь угодно часто мен€€ его траекторию (удовольствие, недоступное дл€ ракетных двигателей).

ќсновное и самое главное достоинство УпарусногоФ способа перемещени€ в космическом пространстве Ч полное отсутствие топливных затрат.

 огда речь заходит о межпланетных путешестви€х, преимущества такого движетел€ очевидны. –еактивные вдигатели не способны обеспечить кораблю посто€нное ускорение из-за ограниченности их объема. ѕо самым скромным расчетам, дл€ путешестви€ на ћарс понадобитс€ 900 тонн топлива Ч и это при том, что масса полезной нагрузки будет примерно в 10 раз меньше. ѕро ракеты еще говор€т Ч Утопливо везет само себ€Ф.

Ќа первый взгл€д, космический парус очень медлителен. ƒа, действительно, начальные этапы его разгона будут напоминать гонки черепах. ќднако не следует забывать, что ускорение действует посто€нно (дл€ паруса массой 0,8 г/м2 начальное ускорение будет равно 1,2 мм/с2). ¬ услови€х безвоздушного пространства это позволит достичь огромных скоростей за весьма короткие сроки.

“еоретически, корабль с космическим парусом способен достичь скорости в 100000 км/с и даже выше. ≈сли в 2010 году запустить в космос такой зонд, то (в идеальных услови€х) в 2018 он догонит У¬о€джер-1Ф, которому дл€ этого путешестви€ потребовалс€ 41 год. ¬ насто€щее врем€ У¬о€джер-1Ф (запущенный в 1997) находитс€ от нас на рассто€нии в 12 световых часов и €вл€етс€ самым удаленным от «емли космическим кораблем.

јмериканские ученые не так давно создали плазменный излучатель High Power Helicon Ч самый мощный генератор плазмы в мире. —ейчас специалисты NASA всерьез задумываютс€ над перспективами его использовани€ в тандеме с солнечным парусом. Ёто позволит обеспечить космическому паруснику такой разгон, что полет до ћарса займет 45 дней (вместо двух лет на корабл€х с обычным ракетным двигателем).




ѕо расчетам специалистов, пробный запуск этого устройства в космосе можно будет осуществить уже через п€ть лет. ѕредполагаема€ стоимость парусника Ч менее $1 млн.

ћатериал, из которого сделаны солнечные паруса, должен быть максимально легким и прочным. ¬ насто€щее врем€ наиболее перспективными €вл€ютс€ полимерные пленки Ч милар и каптон (толщиной 5 микрон), алюминизированные (тончайший слой металла в 100 нанометров) с одной стороны, что придает им отражающую способность до 90%.

¬ насто€щее врем€ ученые надеютс€ на развитие нанотехнологий Ч с их помощью можно будет создать легчайший и сверхэффективный солнечный парус из углеродных нанотрубок.

‘орма (конструкци€) парусов имеет едва ли не большее значение, чем материал, из которого они сделаны.

—амый простой и надежный (но более т€желый, а, следовательно Ч не слишком быстрый) солнечный парус имеет каркасную конструкцию. Ѕольше всего он напоминает воздушного зме€ Ч легка€ крестообразна€ рама €вл€етс€ несущей основой дл€ четырех треугольных парусов, надежно закрепленных на ней. ‘орма каркаса может быть разной Ч даже круглой. ќчевидное преимущество такой конструкции заключаетс€ в надежной фиксации парусов Ч они не смогут свернутьс€ и ими легко управл€ть (поворачивать под разным углом к свету).

—уществуют проекты парусов, не имеющих каркаса Ч так называема€ Увращающа€с€ конструкци€Ф. Ёти модели выполнены в виде лент, закрепленных на космическом аппарате.  ак следует из названи€, раскрытие парусов этого типа обеспечиваетс€ вращением корабл€ вокруг своей оси. ÷ентробежные силы (на концах лент закреплен небольшой груз) выт€гивают их в разные стороны, позвол€€ обойтись без т€желого каркаса. “еоретически, така€ конструкци€ обеспечивает более высокую скорость передвижени€ в космосе, чем каркасна€, за счет своего малого веса.

¬ –оссии Ч 4 феврал€ 1993 года был проведен эксперимент У«нам€-2Ф с развертыванием 20-метровой тонкопленочной конструкции за счет использовани€ центробежных сил на борту корабл€ Уѕрогресс ћ-15Ф, пристыкованного к орбитальной станции УћирФ. ќсновной задачей эксперимента было не испытание т€говых качеств этого полотна, а освещение участка земной поверхности отраженным светом Ч еще одна вполне реальна€ функци€ солнечных парусов.

ƒиаметр светового п€тна на «емле должен был достигнуть 8 км, а освещенность Ч 5 лунетт (полных лун).

¬ насто€щее врем€ солнечный парус Ч самое перспективное устройство дл€ передвижени€ в космосе, имеющее целый р€д преимуществ перед химическими ракетными двигател€ми.






¬иктор јлексеев, интернет-проект " ак работают вещи"





—мотри также:
 ак устроен космический челнок
ѕочему загар не выходит из моды?
 ак работает парус
 ак работает солнечный коллектор
 ак работает глаз
—путники планет
Ћантаноиды (лантаниды)
ѕериодическа€ система химических элементов ƒ.».ћенделеева
ѕочему небо - голубое, а рассветы - красные?
 ак работает солнечна€ батаре€


Loading...


Ќовые статьи на сайтах портала:
 ак организм сжигает жир?
     ак работают вещи: статьи„еловекќрганизм человека /
 ак создали свет€щиес€ растени€?
     ак работают вещи: статьи“ехнологииЌовые технологии /
 ак светитс€ светл€чок?
     ак работают вещи: статьићир вокруг∆ивотный мир /
 ак работает большой адронный коллайдер
     ак работают вещи: статьи“ехнологии»сследование мира /
 ак нестандартно использовать вилку?
     ак работают вещи: статьи“вой дом—воими руками /
 ак вилка покорила мир?
    ѕроисхождение знаковѕроисхождение традиций«астольные /
 ак работает дополненна€ реальность?
     ак работают вещи: статьи“ехнологииЌовые технологии /


Ќовые комментарии:

  √остева€ книга:
clydegr11 : Browse over 500 000 of the bes...
johnniefs3 : Teen Girsl Pussy Pics. Hot gal...
careyvw18 : Sexy teen photo galleries htt...
mattiebb2 : New sexy website is available ...
Legenda7 : –Т–Р–°–Ш–Ы–Ш–°–Ђ–Э–Ю –°–І–Р–°...
julianua69 : Scandal porn galleries, daily ...
Flintdooring : For cells growing in denial di...
hermanjo16 : Hot teen pics http://latina.p...
hermanbh60 : Dirty Porn Photos, daily updat...





© 2008-2011 ¬сЄ, права защищены.
»нтернет-журнал "как работают вещи"
¬опросы и предложени€ ждем по адресу ashestopalov@yandex.ru

√лавна€ |  ак работают вещи | «наки | Ёнциклопеди€
 аталог сайтов |  арта | ¬се статьи раздела | —татистика | Ќовости
јвторы | јвторам