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

От шелка до кремния От шелка до кремния

10 лидеров, которые объединили мир

kiozk originals
Кто ответит за эту архитектуру? Дискуссия о Москве, трендах в строительстве и неравнодушных жителях Кто ответит за эту архитектуру? Дискуссия о Москве, трендах в строительстве и неравнодушных жителях

Дискуссия о городской архитектуре. Самые интересные моменты обсуждения

СНОБ
Человек и салат: 9 мифов о Юлии Цезаре Человек и салат: 9 мифов о Юлии Цезаре

Правда и мифы о Юлии Цезаре

Вокруг света
Отрывок из книги Бриджит Коллинз «Переплет» Отрывок из книги Бриджит Коллинз «Переплет»

Отрывок из романа Бриджит Коллинз «Переплет» — одной из самых ожидаемых книг

СНОБ
Нижняя височная область мозга макак-резусов смогла отличить разные слова и буквы Нижняя височная область мозга макак-резусов смогла отличить разные слова и буквы

Появление письменности — естественный этап эволюции языка

N+1
«Как устроен город: 36 эссе по философии урбанистики» «Как устроен город: 36 эссе по философии урбанистики»

Отрывок из книги архитектурного критика Григория Ревзина об урбанистике

N+1
Чтение выходного дня: отрывок из детективного романа о балете «Каннибалы» Юлии Яковлевой Чтение выходного дня: отрывок из детективного романа о балете «Каннибалы» Юлии Яковлевой

Фрагмент из романа Юлии Яковлевой, объединяющего черты триллера и детектива

Esquire
Палеонтологи приняли писанозавра в отряд птицетазовых Палеонтологи приняли писанозавра в отряд птицетазовых

Споры о филогенетике писанозавра идут уже более полувека

N+1
С видом на город С видом на город

Интерьер в современном стиле в доме с потрясающим видом на Неву и Смольный собор

SALON-Interior
Как готовить к школе особенного ребенка Как готовить к школе особенного ребенка

Как и чем лучше заниматься с особенным дошкольником

Psychologies
Главный футбольный блогер страны: как Евгений Савин заработал на YouTube $700 000 за год Главный футбольный блогер страны: как Евгений Савин заработал на YouTube $700 000 за год

Евгений Савин: будущее после спорта

Forbes
Как поднять конверсию продаж в бизнесе Как поднять конверсию продаж в бизнесе

Чтобы выжить в кризис, компаниям необходимо работать над эффективностью

СНОБ
Рециркуляция и закрытые окна очистили воздух в машине от 80 процентов вредных частиц Рециркуляция и закрытые окна очистили воздух в машине от 80 процентов вредных частиц

Стоит ли открывать окна автомобилей во время поездки?

N+1
Почему женщины уходят от мужчин: 5 причин Почему женщины уходят от мужчин: 5 причин

Как понять, что партнерша не удовлетворена отношениями

Psychologies
В ожидании самого богатого поколения: как спорт изменят зумеры и дети миллениалов В ожидании самого богатого поколения: как спорт изменят зумеры и дети миллениалов

Как спортивные клубы и бренды привлекают «поколение Z»

Forbes
Мозг отличил гадюк от неядовитых змей Мозг отличил гадюк от неядовитых змей

Реакция мозга на изображения гадюк более яркая, чем на изображения роющих змей

N+1
«Хиросима: смотрим на чужие страдания»: рецензия писателя Алексея Поляринова на книгу Джона Херси «Хиросима» о величайшей трагедии Японии «Хиросима: смотрим на чужие страдания»: рецензия писателя Алексея Поляринова на книгу Джона Херси «Хиросима» о величайшей трагедии Японии

Рецензия на книгу лауреата Пулитцеровской премии Джона Херси «Хиросима»

Esquire
Уроки пандемии. Как компании и их сотрудники будут привыкать к новым реалиям бизнеса Уроки пандемии. Как компании и их сотрудники будут привыкать к новым реалиям бизнеса

Предприниматели пытаются приспособиться к новым реалиям ведения бизнеса

Forbes
Следование приказу снизило сочувствие к чужой боли Следование приказу снизило сочувствие к чужой боли

Исполнение приказа значительно уменьшает эмпатию людей

N+1
Барабанную перепонку залатали свиной кишкой Барабанную перепонку залатали свиной кишкой

Ученым удалось вылечить повреждение барабанной перепонки и восстановить слух

N+1
Знай наших Знай наших

Уникальные достижения отечественных ученых

Популярная механика
«Tesla из Китая»: что известно о производителе «умных» машин Xpeng, который использует патенты американского конкурента «Tesla из Китая»: что известно о производителе «умных» машин Xpeng, который использует патенты американского конкурента

Китайский стартап считается конкурентом Tesla. За кем из них будущее?

VC.RU
Плавник рогозуба рассказал о появлении пальцев у четвероногих Плавник рогозуба рассказал о появлении пальцев у четвероногих

Наша рука — производная от рыбьего плавника с изогнутой осью

N+1
Евгений Цыганов Евгений Цыганов

Евгений Цыганов рассказал о любви к альтернативному року и ненависти к папарацци

Maxim
Место на карте: долина реки Бикин Место на карте: долина реки Бикин

Долина реки Бикин — место, где сохранились леса доледникового периода

Культура.РФ
«Мы живем в культуре стыда»: что документальный сериал «Хватит» рассказывает о проблеме насилия в России «Мы живем в культуре стыда»: что документальный сериал «Хватит» рассказывает о проблеме насилия в России

Автор сериала «Хватит» о домашнем насилии и сексизме в обществе

Forbes
Редкий распад К-мезона ограничил Новую физику Редкий распад К-мезона ограничил Новую физику

Физикам удалось зарегистрировать 17 редких распадов каона на пион

N+1
Принцип пирамиды Минто Принцип пирамиды Минто

Золотые правила мышления, делового письма и устных выступлений

kiozk originals
На Большом адронном коллайдере в столкновении фотонов родились W-бозоны На Большом адронном коллайдере в столкновении фотонов родились W-бозоны

Физики открыли новые возможности для исследования электрослабого взаимодействия

N+1
Годовщина самой крупной в истории авиакатастрофы с участием одного самолета Годовщина самой крупной в истории авиакатастрофы с участием одного самолета

В этот день 35 лет назад Boeing 747 разбился под Токио

Maxim
Открыть в приложении