18新利最新登入太阳帆是如何工作的

近400年前,欧洲的大部分仍参与海军探索世界,约翰尼斯·开普勒提出探索银河系使用帆的想法。通过他的观察,彗星的尾巴被一些太阳能的微风,吹在他认为帆可以捕获风能推动飞船在海洋风移船的方式。而开普勒太阳风的想法被否定了,科学家已经发现阳光并施加足够的力量移动对象。利用这种力量,NASA已经试行巨大的太阳帆可以推动宇宙光。

太阳能sail-powered飞船有三个组件:

一个太阳能sail-powered飞船不需要传统的推进剂的力量,因为它的推进剂是阳光和太阳是它的引擎。光由电磁辐射对物体施加力量在接触。美国国家航空航天局的研究人员发现,在1个天文单位(AU),从地球到太阳的距离,等于9300万英里(1.5亿公里),阳光可以产生1.4千瓦(千瓦)的权力。如果你把1.4千瓦,除以光速的速度,你会发现太阳大约9牛顿的力(N) /平方英里(即。2磅/公里²或尾数就磅/ mi²)。相比之下,航天飞机主发动机可以生产167万N的力在发射和210万N的推力在真空中。最后,然而,持续力阳光的18新利最新登入太阳帆可以推动一个比传统火箭飞船速度快五倍。

现在,让我们仔细看看这些帆。

虽然太阳帆设计之前(NASA的太阳帆计划在1970年代),材料可用,直到过去十年左右的时间太沉重,设计一个实用的太阳能航行。除了轻量级,必须高度反光的材料,能够承受极端温度。巨大的帆被测试由美国宇航局今天是非常轻量级的,反光材料,比平均表薄100倍以上的文具。这被称为“渗铝、高温材料”CP-1。另一个组织发展太阳帆技术,行星协会(加州帕萨迪纳市一所私立、非营利组织),支持宇宙1拥有太阳帆由aluminum-reinforced聚酯薄膜和大约四分之一的厚度如纸巾的塑料垃圾袋。

帆的反射特性是关键。光子(光的粒子)反弹反光材料,他们轻轻推动为帆帆在传递动力。因为有那么多光子从阳光,因为他们不断击中航行,有一个恒压(单位面积上的力)对航天器的帆,产生一个恒定的加速度。虽然太阳帆航天器上的力小于传统的化学火箭,如航天飞机随着时间的推移,太阳帆飞船不断加速,达到更大的速度。

您可能想知道当宇宙飞船发现自己远离阳光。机载激光可以接管为航行提供必要的推进。

太阳能——检查。太阳帆——检查。但是我们18新利最新登入如何得到帆和他们的飞船进入太空?让我们看一看。

只有阳光和力量,太阳帆永远不会直接从地面发射。第二个需要飞船发射太阳帆,这将被部署在空间。另一个可能的方式展开太阳帆与微波或激光梁所提供的卫星或其他航天器。这些能量光束可以针对帆发射进入太空,并提供一个辅助电源在其旅程。在一个实验中美国宇航局喷气推进实验室(JPL),帆被迫使用微波发射光束,而激光被用来推动帆前进。

一旦启动,帆部署使用充气繁荣系统由一个内置的部署机制。

太阳帆技术最终将会扮演一个关键的角色在长途吗美国国家航空航天局任务。但多远将这些太阳帆18新利最新登入可以带我们,他们会让我们有多快?

在最后一节中,我们发现太阳帆不会最初受到的力,用于发射航天飞机。NASA认为太空探索类似的故事与火箭推进飞船“乌龟和兔子,”兔子。在这场比赛,火箭推进宇宙飞船将迅速跳出,快速向目的地。另一方面,rocketless飞船由一个太阳帆将开始它的旅程在缓慢而稳健的步伐,逐步提速,太阳继续发挥力量。迟早,不管它有多快,火箭船将耗尽力量。18新利最新登入相比之下,太阳帆飞船有源源不断的力量来自太阳。此外,太阳帆有可能回归地球,而火箭驱动的车辆没有任何推进剂把它带回来。

继续推行阳光,太阳sail-propelled车辆将建立速度,火箭动力汽车将永远无法实现。这样一个汽车最终将旅行大约56米/秒(90千米/秒),将超过每小时200000英里(324000公里)。速度是大约10倍的航天飞机轨道速度5米/秒(8公里/秒)。给你一个想法有多快,你可以从纽约到洛杉矶18新利最新登入旅行在不到一分钟的太阳帆汽车以最高速度行驶。

如果NASA发射一个星际探测器由太阳帆,它只需要八年才能赶上旅行者1号探测器(从地球最遥远的宇宙飞船),20多年的旅行。通过添加一个激光或磁束发射器,NASA说,它可以推动速度18600米/秒(30000千米/秒),也就是十分之一光的速度。星际旅行将是一个以这么高的速度,几乎是必然的。