Apa yang dikatakan "belayar solar" dan bagaimana ia berfungsi?

Kira-kira 5000 tahun yang lalu di Mesir purba, sesuatu yang berlaku yang radikal mengubah dunia. Berdasarkan penemuan arkeologi, pada masa ini orang Mesir mencipta layar, yang mula digunakan untuk mengawal kapal menggunakan kuasa angin. Sukar untuk percaya, tetapi pada manusia masa ini adalah sekali lagi di ambang satu penemuan yang akan memberi kesan kepada seluruh dunia. Saintis cuba untuk menggunakan apa yang dipanggil "layar solar" bagi pengurusan satelit ruang. Ia masih agak sedikit masa sehingga masa ini apabila kapal angkasa akan dapat beroperasi tanpa enjin bahan api.

Apa yang dikatakan

Pada masa ini, sebahagian besar daripada satelit, yang berkisar planet kita, bekerja pada tenaga ion pendorongan. Enjin berat, agak mahal dan bekerja hanya kira-kira tiga tahun, jadi saintis telah lama cuba untuk mencari alternatif kepada mereka. Kembali pada tahun 1920 pencipta Soviet Friedrich Zander menyedari bahawa untuk terbang di angkasa, anda boleh menggunakan perumpamaan layar yang digunakan dalam bot. Tetapi bagaimana, pada pendapatnya, layar boleh membawa objek angkasa bergerak? Lagipun, dalam ruang tiada angin.

Sebagai satelit terbang?

Hakikatnya adalah bahawa dalam ruang terdapat satu alternatif yang baik untuk angin - lampu solar, yang terdiri daripada nombor yang tidak dapat dibayangkan zarah, yang dipanggil foton. Setiap daripada mereka boleh benjolan terhadap permukaan keras dan mewujudkan tekanan, yang mampu untuk menolak objek ke hadapan. Bayangkan bagaimana bola kiu bertembung dengan bola lain di atas meja - sesuatu seperti foton cahaya dan bertindak ke atas permukaan layar. Jadi mengapa tidak membuat ini yang permukaan yang keras adalah layar besar, dan objek alih - sebuah satelit kecil?

Ini adalah menarik: SpaceX kerap akan melancarkan satelit kecil pada harga yang rendah

Para saintis telah cuba banyak kali untuk membawa satelit digerakkan oleh layar solar, tetapi ia adalah masa yang lama tanpa kejayaan. Hakikat bahawa kuasa cahaya matahari zarah yang sangat kecil dan ia tidak cukup untuk menolak bulan-bulan ke hadapan yang besar. Ia mengambil saintis dekad untuk mengurangkan saiz satelit untuk telefon pintar kecil. Salah satu peranti kompak tersebut adalah kubsaty yang dibuat dalam saiz 10 x 10 x 11 sentimeter. Walaupun saiznya yang kecil, mereka mempunyai semua yang anda perlukan untuk pemerhatian bumi.

Yang pertama bekerja belayar solar

Ruang satelit pertama dengan bekerja Ikaros belayar solar adalah unit Jepun. pelancarannya berlangsung pada 21 Mei 2010, apabila belayar nipis dengan 20 meter pepenjuru kekal dilipat. Setelah mencapai orbit, layar mula membuka dan menyelesaikan proses tersebut hanya seminggu selepas permulaan. Dengan belayar ini dan cahaya matahari, alat ini mampu untuk menyesuaikan arah pergerakannya. Walau bagaimanapun, selepas unit telah dalam bayang-bayang dan jatuh ke dalam "tidur", kerana apa yang terpaksa berhenti eksperimen.

Apa yang dikatakan

Ikaros - kapal angkasa pertama dengan belayar solar bekerja

belayar solar LightSail 2

Tetapi para saintis telah tidak diberi dan menguji belayar solar kini. Jika anda melihat langit malam, di mana ia adalah mungkin untuk memerhatikan kapal angkasa LightSail 2 masyarakat planet. Beliau telah dimasukkan ke dalam orbit planet ini pada bulan Jun 2019 dengan bantuan roket pembawa Falcon berat. Beberapa minggu kemudian, dia membuka belayar solar beliau - kawasan adalah 32 meter persegi dan itulah sebabnya orang boleh melihatnya dari Bumi. Cuba fikirkan - layar mempunyai hampir kawasan yang sama dengan apartmen purata!

Apa yang dikatakan

Peranti LightSail 2 sekarang sedang mengorbit Bumi

layar mempunyai motif tersembunyi seperti saiz yang besar. Hakikatnya adalah bahawa untuk menggerakkan walaupun peranti kecil sebesar sebuku roti, zarah cahaya matahari perlu bekerja pada kawasan belayar yang terbaik mungkin. Mungkin pada masa akan datang, ahli sains akan dapat mewujudkan satelit lebih kecil, sebagai contoh, kotak mancis a. Itulah apabila layar benar-benar menjadi kecil, dan melihat mereka dengan Bumi akan menjadi mustahil.

Ini adalah menarik: 10 perlanggaran menakjubkan satelit

Dengan cara ini, LightSail-2 peranti prototaip yang dipanggil LightSail-1. Ia telah dilancarkan pada 20 Mei 2015 dan Jun 7 belayar terbentang. Selepas 7 hari lagi, beliau menghabiskan penerbangan ujian itu, yang berlangsung tidak lebih daripada satu hari. Tidak seperti prototaip, LightSail-2 mesin akan terbang melalui orbit Bumi sehingga sekurang-kurangnya pertengahan Ogos.

Apakah kelajuan layar solar?

Mungkin anda tertanya-tanya apa yang kelajuan boleh membangunkan apabila menggunakan belayar solar? Kelajuan dan intensiti pecutan bergantung kepada layar dan saiz sahabat. LightSail 2 radas pada masa ini satu putaran di sekitar planet kita dalam 90 minit. Kadar gerakan satelit, dengan cara itu, semakin berkembang - satu bulan penginapan di bawah cahaya matahari ia memecut ke 549 kilometer sejam. Manakala kelajuan peranti adalah agak kecil, tetapi dari masa ke masa, jika dibiarkan dalam keadaan bekerja, ia boleh mencapai kelajuan Stesen Angkasa Antarabangsa, iaitu kira-kira 27,000 kilometer sejam.

Apa yang dikatakan

Apparatus LightSail 2 mesti sentiasa berputar untuk menangkap sinar solar

Sejak satelit kecekapan dengan layar solar bergantung kepada zarah cahaya, mereka tidak boleh digunakan di luar sistem solar. Manakala di tempat lain di alam semesta pasti ada sumber lain cahaya, jadi pada masa akan datang yang sangat jauh, layar solar juga boleh menjadi berguna.

Kelebihan layar solar

layar solar melakukan kerja dan tidak lama lagi satelit mungkin kehilangan enjin ion mereka. Ini ketara mengurangkan kos, kerana layar solar adalah jelas lebih murah enjin, kerana sebenarnya ia adalah - kain cermin, merentangi satelit. Di samping itu, syarikat-syarikat aeroangkasa tidak perlu membelanjakan wang ke atas bahan api mahal - dalam "belayar" satelit, ia adalah semata-mata tidak perlu.

Apa yang dikatakan

Enjin ion benar-benar kelihatan layar solar mahal, bukan?

Malangnya, yang mempunyai peluang untuk membuat satelit murah, syarikat-syarikat boleh sering membawa mereka ke dalam orbit. Dan objek di sekeliling planet kita dan begitu banyak, dan mereka akan menjadi lebih dalam sepuluh tahun akan datang - kerana tidak ada yang telah lupa bahawa Elon Musk mahu mewujudkan sebuah Internet global menggunakan Starlink 12,000 satelit? Kami, rakyat, hampir mencipta bekerja layar solar - kini kita perlu berfikir tentang bagaimana untuk menghilangkan serpihan.

Berpegang, mungkin dari runtuhan boleh dikeluarkan apa-apa faedah?

Akhir sekali, saya ingin mengesyorkan kisah English penulis fiksyen sains Arthur C. Clarke "angin solar." Ia menceritakan angkasa regatta yang bergerak dengan bantuan tekanan angin solar. Dalam karyanya, penulis bercakap tentang jenis layar solar (mereka tidak wujud lagi!) Dan cara-cara untuk menguruskan mereka.

Jika anda berminat dalam bidang sains dan teknologi berita, melanggan saluran kami di Yandex. Zen. Di sana anda akan mencari bahan-bahan yang belum diterbitkan di laman web!