Электрический парус: еще один экзотический способ исследовать Солнечную систему — Код НЛО | UFO code

Мы все знакомы с идеей солнечных парусов, чтобы исследовать Солнечную систему, используя легкое давление Солнца.

Электрический парус: еще один экзотический способ исследовать Солнечную систему

Электрический парус: еще один экзотический способ исследовать Солнечную систему

Мы все знакомы с идеей солнечных парусов, чтобы исследовать Солнечную систему, используя легкое давление Солнца. Но есть еще одна силовая установка, которая могла бы использовать силу Солнца, электрические паруса, и это довольно захватывающая идея.

Несколько недель назад я занялся вопросом, который у меня был о моих любимых экзотических силовых установках, и я отбросил несколько идей, которые я считаю захватывающими: солнечные паруса, ядерные ракеты, ионные двигатели и т. Д. Но есть еще одна двигательная система, которая продолжает подниматься , и я полностью забыл упомянуть, но это одна из лучших идей, которые я слышал за несколько минут: электрические паруса.

Как вы, наверное, знаете, солнечный парус работает, используя фотоны света, вытекающего из Солнца. Хотя фотоны безмассовые, они имеют импульс и могут передавать их, когда они отскакивают от отражающей поверхности.

В дополнение к свету Солнце также выдувает постоянный поток заряженных частиц - солнечного ветра. Команда инженеров из Финляндии во главе с доктором Пеккой Джанхуненом предложила построить электрический парус, который будет использовать эти частицы для переноса космических аппаратов в Солнечную систему.

Чтобы понять, как это работает, мне нужно замять несколько понятий в вашем мозгу.

Во-первых, Солнце. Этот смертельный шар радиации в небе. Как вы, наверное, знаете, существует постоянный поток заряженных частиц, в основном электронов и протонов, отскакивающих от Солнца во всех направлениях.

Визуализация солнечного ветра встречает магнитные «защитные силы» Земли, известные как магнитосфера. Облака направленной на юг плазмы способны отслаивать слои пузыря Солнца и складывать их в слои на ночной планете (в центре, справа). Слои могут быть сжаты достаточно плотно, чтобы повторно подключить и доставить солнечные электроны

Астрономы не совсем уверены, как, но какой-то механизм в короне Солнца, ее верхняя атмосфера, ускоряет эти частицы на ускоряющейся скорости. Их скорость колеблется от 250 до 750 км / с.

Солнечный ветер отходит от Солнца и выходит в космос. Мы видим его влияние на кометы, придавая им их характерные хвосты, и он образует пузырь вокруг Солнечной системы, известной как гелиосфера. Именно здесь солнечный ветер от Солнца встречает коллективные солнечные ветры от других звезд в Млечном Пути.

Фактически, космический корабль NASA «Вояджер» недавно прошел через этот регион, наконец, пробираясь в межзвездное пространство.

Солнечный ветер действительно вызывает прямое давление, как настоящий ветер, но он невероятно слаб, часть светового давления испытывает солнечный парус.

Но солнечный ветер отрицательно заряжен, и это ключ.

Электрический парус работает, размахивая невероятно тонкой проволокой, толщиной всего 25 микрон, но длиной 20 километров. Космический аппарат оснащен солнечными батареями и электронным пушкой, который запускает всего несколько сотен ватт.

Стреляя электронами в космос, космический корабль поддерживает очень положительное заряженное состояние. Поскольку отрицательно заряженные частицы Солнца сталкиваются с положительно заряженным тросом, они «видят» это огромное препятствие на 100 метров в поперечнике и попадают в него.

Передавая им импульс в тросе и космический корабль, ионы ускоряют его от Солнца.

Количество ускорений очень слабое, но это постоянное давление со стороны Солнца и может складываться в течение длительного периода времени. Например, если 1000-килограммовый космический аппарат имел 100 из этих проводов, простирающихся во всех направлениях, он мог получать ускорение 1 мм в секунду в секунду.

В первую секунду он перемещается на 1 мм, а затем на 2 мм в следующую секунду и т. Д. В течение года этот космический корабль мог проехать 30 км / с. Для сравнения, самый быстрый космический корабль, Voyager 1 НАСА, составляет всего около 17 км / с. Таким образом, намного быстрее, определенно, на скорости вылета из Солнечной системы.

На самом деле одним из недостатков метода является то, что он не будет работать в магнитосфере Земли. Таким образом, электрический космический корабль с парусным двигателем должен был бы перевозиться традиционной ракетой от Земли, прежде чем он сможет развернуть свой парус и отправиться в глубокое пространство.

Я уверен, что вам интересно, если это односторонняя поездка, чтобы уйти от Солнца, но на самом деле это не так. Как и солнечные паруса, электрический парус можно поворачивать. В зависимости от того, на какой стороне паруса падает солнечный ветер, он либо поднимает, либо понижает орбиту космического корабля с Солнца.

Ударьте парус с одной стороны, и вы поднимаете свою орбиту, чтобы проехать к внешней Солнечной системе. Но вы также можете ударить по другой стороне и опустить свою орбиту, позволяя ей спуститься во внутреннюю Солнечную систему. Это невероятно универсальная силовая установка, и Солнце выполняет всю работу.

Хотя это звучит как научная фантастика, на самом деле есть некоторые тесты. Эстонский прототип спутника был запущен еще в 2013 году, но его двигатель не смог вытащить тросик. Финский спутник Aalto-1 был запущен в июне 2017 года, и один из его экспериментов - проверить электрический парус.

Мы должны выяснить, пригодна ли техника в этом году.

Это не только финны, которые рассматривают эту силовую систему. В 2015 году НАСА объявило, что они предоставили грант Фазы II Innovative Advanced Concepts доктору Пекке Джанхунен и его команде, чтобы изучить, как эта технология может использоваться для достижения внешней Солнечной системы за меньшее время, чем другие методы.

Электростатическая быстроходная система Heliopause, или космический аппарат HERTS, протянут 20 из этих электрических привязок наружу от центра, образуя огромный круговой электрический парус, чтобы поймать солнечный ветер. Посредством медленного вращения космического корабля центробежные силы растянут канавки в эту круглую форму.

С его положительным зарядом каждый трос действует как огромный барьер для солнечного ветра, давая космическому кораблю эффективную площадь поверхности 600 квадратных километров, как только он запускается с Земли. По мере того, как он проникает дальше, с Земли, однако, его эффективная площадь увеличивается до эквивалента 1200 квадратных километров к тому времени, когда она достигает Юпитера.

Когда солнечный парус начинает терять энергию, электрический парус просто ускоряется. Фактически, он будет ускоряться по орбите Урана.

Если технология будет работать, миссия HERTS может достичь гелиопаузы всего за 10 лет. Чтобы достичь этого расстояния, потребовалось Вояджер 1 35 лет, 121 астрономический юнит от Солнца.

Но как насчет рулевого управления? Изменяя напряжение на каждом проводе по мере вращения космического корабля, вы можете заставить весь парус по-другому взаимодействовать с одной или другой стороной солнечного ветра. Вы могли бы управлять всем космическим кораблем, как паруса на лодке.

В сентябре 2017 года группа исследователей из Финского метеорологического института объявила довольно радикальную идею о том, как они могут использовать электрические паруса для всестороннего изучения пояса астероидов.

Вместо одного космического корабля они предложили построить флот из 50 отдельных 5-килограммовых спутников. Каждый из них вытащил бы свой собственный 20-километровый тросик и поймал солнечный ветер Солнца. В течение трехлетней миссии космический корабль вылетел бы на астероидный пояс и посетил несколько разных космических скал. Полный флот, вероятно, сможет исследовать 300 отдельных объектов.

На этом изображении изображены две области, в которых обнаружены большинство астероидов в Солнечной системе: пояс астероидов между Марсом и Юпитером и трояны, две группы астероидов движутся впереди и следуют за Юпитером по орбите вокруг Солнца.

Каждый космический аппарат был бы оснащен небольшим телескопом с отверстием 40 мм. Это касается размера прицельной области или половины пары биноклей, но этого было бы достаточно, чтобы разрешить функции на поверхности астероида размером до 100 метров в поперечнике. У них также будет инфракрасный спектрометр, который сможет определить, из каких минералов производится каждый астероид.

Это отличный способ найти, что астероид стоимостью 10 триллионов из твердой платины.

Поскольку космический корабль был бы слишком мал, чтобы полностью общаться на Земле, им нужно было бы хранить данные на борту, а затем передавать все, как только они пройдут мимо нашей планеты 3 года спустя.

Планетарные ученые, с которыми я разговаривал, любят идею того, что вы можете одновременно обследовать это множество разных объектов, а идея электрического паруса - один из самых эффективных способов сделать это.

По словам исследователей, они могут выполнить миссию на сумму около 70 миллионов долларов, приведя затраты на анализ каждого астероида примерно до 240 000 долларов. Это было бы дешево по сравнению с любым другим методом, предложенным для изучения астероидов.

Исследование космоса использует традиционные химические ракеты, потому что они известны и надежны. Конечно, у них есть свои недостатки, но они передали нас через Солнечную систему, на миллиарды километров от Земли.

Но в работах есть другие формы движения, такие как электрический парус. И в ближайшие десятилетия мы увидим, что все больше и больше этих идей подвергаются испытанию. Топливная система, которая может перевозить космический корабль во внешние районы Солнечной системы? Да, пожалуйста.

Я буду держать вас в курсе, когда тестируются больше электрических парусов.

Источник

Нравится
Не нравится
RSS
Нет комментариев. Ваш будет первым!

Другие новости

Лекарь из иного мира

Туманная фигура слегка покачнулась в дверях, и из её горящих глаз ударили в Бориса два луча света." Конец сентября 1991 года. Самое начало бабьего лета. Город Батайск Ростовской области. Семь часов вечера.

Зачем прилетают НЛО?

Считается, что впервые загадочные объекты в воздухе, ныне всем известные НЛО, были достоверно зарегистрированы в годы Второй мировой войны. 14 октября 1943 года во время бомбежки немецкого города

Похищаемые и их свидетельские показания

Я понимаю, что интеграция пришельцев в человеческое общество звучит смешно. Идея, что чужеродно/человеческие гибриды живут на Земле, по природе нелепа. Моим любимым вопросом во время интервью был

Авторизация

Поделиться ...