Erę słonecznych żaglowców czas zacząć!

18.06.10, 14:59
Wenus znajduje się bliżej Słońca niż Ziemia, więc sonda będzie lecieć
częściowo "pod wiatr". Jak więc żagiel będzie ustawiany aby ciśnienie wiatru
słonecznego nie spychało sądy w kierunku oddalania od Słońca (a więc i Wenus)?
Z pewnością Japończycy wykombinowali jakiś system sterowania kątem żagla, ale
gdzie można o tym przeczytać więcej? Interesuje mnie także spodziewana
prędkość przelotu na zadanym dystansie i sposób na wyhamowanie sondy w pobliżu
celu podróży. Ktoś coś wie na ten temat?
    • quant34 Re: Erę słonecznych żaglowców czas zacząć! 18.06.10, 15:00
      Korekta ortograficzna:
      oczywiście "sondy", a nie "sądy" - literówka.
    • zephyrus Re: Erę słonecznych żaglowców czas zacząć! 18.06.10, 15:49
      quant34 napisał:

      > Wenus znajduje się bliżej Słońca niż Ziemia, więc sonda będzie lecieć
      > częściowo "pod wiatr". Jak więc żagiel będzie ustawiany aby ciśnienie wiatru
      > słonecznego nie spychało sądy w kierunku oddalania od Słońca (a więc i Wenus)?
      > Z pewnością Japończycy wykombinowali jakiś system sterowania kątem żagla, ale
      > gdzie można o tym przeczytać więcej? Interesuje mnie także spodziewana
      > prędkość przelotu na zadanym dystansie i sposób na wyhamowanie sondy w pobliżu
      > celu podróży. Ktoś coś wie na ten temat?

      Mechanika orbitalna jest tutaj odpowiedzią. Jeśli jesteś na orbicie jakiegoś
      obiektu, to przyspieszając się od niej oddalasz, a zwalniając zbliżasz się.

      Krótki gugiel i okazuje się że IKAROS wykorzystuje orbitę słońca:
      groups.google.com/group/pl.sci.kosmos/browse_thread/thread/cf1f186234416466#
      tutaj ktoś zadał to samo pytanie
      • quant34 Re: Erę słonecznych żaglowców czas zacząć! 19.06.10, 13:30
        Dzięki za link, poczytałem i przez dalsze odsyłacze dotarłem do japońskiego
        filmu, który wszystko opisuje.

        > Mechanika orbitalna jest tutaj odpowiedzią. Jeśli jesteś na orbicie jakiegoś
        > obiektu, to przyspieszając się od niej oddalasz, a zwalniając zbliżasz się.

        To jednak jeszcze niczego nie wyjaśnia, ponieważ aby zwalniać, trzeba najpierw
        osiągnąć jakąś prędkość, którą będzie można zmniejszać. W rzeczywistości ta
        sonda najzwyczajniej halsuje. Prostota tego rozwiązania była dla mnie pewnym
        zaskoczeniem, okazuje się, że sama sonda posiada zwijarki "szotów", którymi
        zwiększa, bądź popuszcza naciąg, a ciśnienie wiatru słonecznego robi resztę i
        żagiel zmienia kąt względem wektora siły, z jakim działa wiatr słoneczny.
        Genialnie proste - zupełnie jak żaglówka na wodzie :) W dodatku wygląda na to,
        że przyrost prędkości w takiej odległości od Słońca, w jakiej będzie operowała
        sonda, może wynieść nawet pół metra na sekundę na dobę. Zaskakująco dużo! Dużo
        więcej niż w przypadku napędu jonowego, a to stwarza świetlaną przyszłość dla
        tej technologii. Oczywiście im dalej od Słońca, tym osiągi gorsze. Do Jowisza
        jeszcze ujdzie, ale granice Układu taka sonda osiągałaby już nieakceptowalnie
        długo. Zawsze jednak można zwiększyć powierzchnię żagla aby zrównoważyć ubytek
        ciśnienia wiatru słonecznego wraz ze wzrostem odległości od Słońca.
        • magicbox Re: Erę słonecznych żaglowców czas zacząć! 28.06.10, 07:59
          Nie wydaje mi się aby halsowanie w różni było możliwe bo "kadłub" nie ma się o
          co "zaprzeć" jak na wodzie. Wydaje mi się że prędkość początkowa zredukowana
          została z naddatkiem przy użyciu silników konwencjonalnych a żagiel posłuży do
          kontrolowanego przyśpieszania aby wstrzelić się w orbitę Wenus. Szoty zaś służą
          wyłącznie do regulacji przyśpieszenia poprzez redukcję powierzchni żagla.
          • bonobo44 Re: Erę słonecznych żaglowców czas zacząć! 28.06.10, 10:51
            kadłub ma się o co "zaprzeć"

            "zapiera" się o siłę grawitacyjną (przyciąganie Słońca)
            żagiel skierowany zgodnie z "wiatrem" słonecznym nieznacznie tylko
            zwiększa prędkość oddalania (po promieniu)
            o wiele ciekawsze jest właśnie

            - płynięcie z wiatrem lewym bajdewindem, gdy żagiel jest nachylony
            tak, że sonda uzyskuje większość przyśpieszenia w kierunku zgodnym z
            kursem (sonda się oddala od Słońca, gdy jej orbita się "rozwija")

            - halsowanie pod wiatr, takoż lewym bajdewindem, gdy żagiel jest
            jednak nachylony przeciwnie - tak, że sonda uzyskuje większość
            przyśpieszenia w kierunku przeciwnym do kursu (sonda hamuje, a jej
            orbita się "zwija" w stronę Słońca)

            Tobie chodzi zapewne o to, że
            gdyby IKAROS był zdolny wykonać pełny zwrot przez "sztag"
            (momentalnie zmienić kierunek swej orbity na przeciwny)
            halsowałby pod wiatr raz lewym raz prawym bajdewindem
            (kierunkiem promieniowania EM Słońca)


            jednak ta łódka zachowuje się jakby była w wielkim wirze o środku w
            Słońcu - prąd ją unosi do tego wielkiego odpływu w wannie i jedyne
            co może robić, to albo zwiększyć prędkość utrzymując się z dala albo
            szybciej zbliżyć się do nieuniknionego przeznaczenia (halsując pod
            wiatr)
            • bonobo44 Re: Erę słonecznych żaglowców czas zacząć! 28.06.10, 11:04
              dalej:
              gdyby udało się skonstruować sondę o stosunku wielkości żagla do
              masy wystarczajacych do "zawieszenia" jej nad Słońcem (np. w
              stosunku do "sfery niebieskiej gwiazd stałych") i nadania jej
              przynajmniej niewielkiej prędkości radialnej na zewnątrz
              wówczas pełny "zwrot przez sztag" stałby się możliwy i sonda mogłaby
              swobodnie halsować (tzn. poruszać się w ogólnym pojętym
              kierunku, z którego wieje wiatr
              "wiatr słoneczny") raz lewym raz
              prawym bajdewindem (zakosami) w stronę Słońca
              • bonobo44 Re: Erę słonecznych żaglowców czas zacząć! 28.06.10, 11:16
                i jeszcze dalej

                wówczas pełny "zwrot przez sztag" stałby się możliwy i sonda mogłaby
                swobodnie halsować (tzn. poruszać się w ogólnym
                kierunku, z którego wieje wiatr
                ("wiatr słoneczny") raz lewym
                raz prawym, a na dodatek raz górnym, raz dolnym (a zasadniczo o
                dowolnie określonym kierunku kątowym w przestrzeni) bajdewindem
                (zakosami) w stronę Słońca

                nota bonobo 8-)
                mylisz ten problem, z problemem, jaki ma m-ce w przypadku sterowca,
                kiedy to statek pogrążony jest (zapiera się) w medium, które go
                zarazem unosi


                tu mamy jednak do czynienia ze sterowcem z żaglem, a wiatr wieje
                tylko od spodu... żagiel może być ustawiany tak, że sterowiec będzie
                halsować w dowolnym kierunku (w stosunku do wiatru) opadając
                zygzakami w stronę ziemi
    • hardy1 Erę słonecznych żaglowców czas zacząć! 19.06.10, 07:56
      O pomyśle żagla kosmicznego od lat się dyskutowało. To wreszcie
      chyba pierwsza praktyczna próba zastosowania. Do statków załogowych
      się nie nadaje ale dla sond kosmicznych jest idealny (podobnie jak
      silnik jonowy). Oczywiście podróż trwa bardzo długo...ale jak widać -
      taki napęd zaczyna działać.
    • wirus-7 Erę słonecznych żaglowców czas zacząć! 19.06.10, 15:32
      Jestem pełen podziwu dla japońskich naukowców.To zadziwiające z jaką
      precyzją realizują swój plan "podboju" kosmosu. Można się spodziewać
      niezwykłych odkryć przy zastosowaniu stosunkowo "prostych" urządzeń.
      Należą im się zasłużone gratulacje!
    • losiu4 Erę słonecznych żaglowców czas zacząć! 16.08.10, 13:08
      o pierwszych takich pomysłach czytałem dzieckiem jeszcze będąc.
      Teraz pomału wchodzi to w real. Powodzenia zatem należy życzyć :) No
      chyba że znów ekologi się czepią że reklamówkami jednorazowymi
      siejemy po przestrzeni kosmicznej i zażądają zielonych ekologicznych
      toreb...

      Pozdrawiam

      Losiu
Pełna wersja