Могут ли космические коробли совершать межзвездные путешествия без тяги?

N+1Hi-Tech

Аэрографитовый солнечный парус сочли пригодным для межзвездных полетов

Николай Мартыненко

Схематическое изображение траекторий аппарата с аэрографитовым солнечным парусом при запуске с геостационарной орбиты. René Heller et al. / Astronomy & Astrophysics, 2020

Физики теоретически проанализировали характеристики и возможности космических аппаратов, движение которых обеспечивает аэрографитовый солнечный парус. Оказалось, что такие аппараты способны совершать как полеты внутри Солнечной системы, так и межзвездные путешествия без дополнительной тяги, а также при метровых размерах и собственной массе около грамма переносить в десятки раз более массивную нагрузку. Тем не менее, создавать настолько крупные аэрографитовые структуры на практике пока не удавалось. Статья опубликована в журнале Astronomy & Astrophysics.

Солнечным парусом называют приспособление, которое приводит в движение космический аппарат за счет давления электромагнитного излучения (как правило, Солнца или лазером). При падении излучения на поверхность паруса отдельные фотоны передают ей свой импульс и, таким образом, подталкивают парус по направлению от источника света. При условии, что площадь паруса достаточно велика (чтобы захватить больше фотонов), а масса — достаточно мала (чтобы получать большую прибавку к скорости при данном приращении импульса), устройство может обеспечить перемещение космического аппарата в отсутствие дополнительной тяги (подробнее об устройстве и истории создания таких приспособлений можно узнать в материале «На всех парусах»).

Одно из основных ограничений для солнечного паруса — слабое давление солнечного света на дальних дистанциях от звезды. Эта величина уменьшается обратно пропорционально квадрату расстояния: если вблизи орбиты Меркурия давление составляет около 60 микропаскалей (то есть на каждый квадратный метр паруса будет действовать сила в 0,06 ньютона), то в области Земли оно уменьшается уже до девяти микропаскалей, а у границ Солнечной системы — становится еще в десятки миллиардов раз меньше. В результате далекие (в смысле расстояния до Солнца) полеты при помощи солнечного паруса становятся затруднительными: необходимо либо успевать разгонять аппарат на начальном этапе полета, пока он находится сравнительно недалеко от светила, либо использовать лазерные установки, которые бы заменяли ему солнечное излучение, либо прибегать к дополнительным источникам тяги — все это так или иначе представляет технические сложности.

Авторизуйтесь, чтобы продолжить чтение. Это быстро и бесплатно.

Регистрируясь, я принимаю условия использования

Рекомендуемые статьи

Чёрная смерть Чёрная смерть

До XX века эпидемия чумы превосходила самые кровопролитные конфликты

Дилетант
Изменение климата привело к затруднению дыхания морских обитателей Изменение климата привело к затруднению дыхания морских обитателей

Дыхательный коэффициент вырос в зонах с пониженным содержанием кислорода

N+1
Орудия пыток Орудия пыток

Для допросов с применением пыток были придуманы самые разные приспособления

Дилетант
«Психотерапевт скрыл от меня мой диагноз»: стоит ли так поступать? «Психотерапевт скрыл от меня мой диагноз»: стоит ли так поступать?

Некоторые психиатры и психотерапевты скрывают настоящие диагнозы своих пациентов

Psychologies
«Сколько фильмов на эти темы нужно снять: 20, 15 или 10? Если честно, я бы не хотел отвечать на этот вопрос» «Сколько фильмов на эти темы нужно снять: 20, 15 или 10? Если честно, я бы не хотел отвечать на этот вопрос»

Иван И. Твердовский о своем фильме, посвященном трагедии «Норд-Оста»

Weekend
Правила жизни Эдварда Нортона Правила жизни Эдварда Нортона

Эдвард Нортон: «Моя карьера началась с театра»

Esquire
Физика «Лирика»: 5 фактов о первом электромобиле Cadillac Физика «Лирика»: 5 фактов о первом электромобиле Cadillac

Каким получился первый электромобиль Cadillac LYRIQ

РБК
Любопытный – значит успешный Любопытный – значит успешный

Книга о том, как владение информацией позволяет владеть миром

kiozk originals
Смертельно опасная и жизненно необходимая: такая разная селитра Смертельно опасная и жизненно необходимая: такая разная селитра

Аммиачная селитра — удобрение или запрещенное взрывчатое вещество?

Популярная механика
Считавшегося вымершим сомалийского прыгунчика переоткрыли спустя 50 лет Считавшегося вымершим сомалийского прыгунчика переоткрыли спустя 50 лет

Сомалийский прыгунчик не только не исчез, но и оказался весьма многочисленным

N+1
«Изменить жизнь может каждая» «Изменить жизнь может каждая»

5 лет назад Татьяна пребывала в депрессии и мечтала избавиться от лишнего веса

Худеем правильно

Рассказываем, почему стоит посмотреть документальный фильм "Я исчезну во тьме"

Esquire
Михаил Горбачев Михаил Горбачев

Правила жизни Михаила Горбачева

Esquire
#гардероб: почему Тайка Вайтити — самый модный режиссер #гардероб: почему Тайка Вайтити — самый модный режиссер

Как фирменная ирония Тайки Вайтити проявляется в выборе вещей

РБК
«Олег Куваев: повесть о нерегламентированном человеке» «Олег Куваев: повесть о нерегламентированном человеке»

Полная биография известного путешественника, полярника, геофизика Олега Куваева

N+1
Физики нашли способ сделать инфракрасное излучение видимым Физики нашли способ сделать инфракрасное излучение видимым

Прозрачная мембрана, делающую ИК-луч видимым для человеческого глаза

Популярная механика
Забытый суперкар Cizeta V16T: обогнать Lamborghini и умереть Забытый суперкар Cizeta V16T: обогнать Lamborghini и умереть

Что будет, если бывшие спецы из Lamborghini построят свой собственный суперкар?

Популярная механика
9 фильмов, в которых главный герои и главный злодей ни разу не встретились друг с другом 9 фильмов, в которых главный герои и главный злодей ни разу не встретились друг с другом

Фильмы, в которых герой все равно победил злодея, хотя ни разу его не видел

Maxim
Правила жизни Барака Обамы Правила жизни Барака Обамы

Почему я не могу просто спокойно съесть свою вафлю?

Esquire
Как сохранить бизнес в кризис? 3 полезных совета от предпринимателя Саймона Синека Как сохранить бизнес в кризис? 3 полезных совета от предпринимателя Саймона Синека

В условиях кризиса можно и нужно перестраиваться

Playboy
«Секс без перерыва»: Дмитрий Дибров заявил о пользе порнофильмов и БДСМ в браке «Секс без перерыва»: Дмитрий Дибров заявил о пользе порнофильмов и БДСМ в браке

Дмитрий Дибров рассказал, какие виды секса нужно практиковать семейным парам

Cosmopolitan
Стесняюсь спросить: 12 важных вопросов про ботокс Стесняюсь спросить: 12 важных вопросов про ботокс

О чем нужно знать, прежде, чем подтвердить запись к косметологу на первый ботокс

Esquire
5 хитростей бега: как правильно начать заниматься 5 хитростей бега: как правильно начать заниматься

Как бегать без вреда для здоровья?

Популярная механика
7 лучших фильмов Шона Коннери, не считая роли агента 007 7 лучших фильмов Шона Коннери, не считая роли агента 007

Давай посмотрим, что у Бонда было прекрасного, когда он выходил из своего образа

Maxim
«Давай не будем об этом»: почему не всегда нужно говорить о проблеме «Давай не будем об этом»: почему не всегда нужно говорить о проблеме

Когда мы по-настоящему чем-то расстроены, мы не хотим говорить о случившемся

Psychologies
Кевин Федерлайн, Эштон Катчер и другие мужчины, которых прославили женщины Кевин Федерлайн, Эштон Катчер и другие мужчины, которых прославили женщины

И где вы их только нашли?!

Cosmopolitan
Много шума для тишины Много шума для тишины

Как развивались системы активного шумоподавления и каковы их возможности

N+1
Сестры милосердия. Как женщины изменили систему здравоохранения Сестры милосердия. Как женщины изменили систему здравоохранения

Отрывок о сестрах милосердия, которые до последнего боролись за жизни

Forbes
Как стать спокойнее и уравновешеннее: руководство для тех, кто хочет познать дзен Как стать спокойнее и уравновешеннее: руководство для тех, кто хочет познать дзен

Со стрессом нужно уметь бороться. Как это делать правильно — читай в материале

Playboy
5 уроков стиля от персонажей фильмов Тима Бертона 5 уроков стиля от персонажей фильмов Тима Бертона

У персонажей Тима Бертона есть чему поучиться, если речь идет о стиле

Esquire
Открыть в приложении