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

Как устроен замок и сколько стоит его построить? Как устроен замок и сколько стоит его построить?

Поговорим о тонкостях постройки замков

Популярная механика
День сурка, в котором застряли миллениалы: почему «Палм-Спрингс» — главный фильм лета 2020 День сурка, в котором застряли миллениалы: почему «Палм-Спрингс» — главный фильм лета 2020

Фильм, который так и не появился в России легально

Esquire
Био-механизм Био-механизм

Пауки, пожалуй, самые высокотехнологичные существа на планете

Вокруг света
Почему отравление Навального воспринимается обществом как должное Почему отравление Навального воспринимается обществом как должное

Алексей Навальный продолжает лежать в коме после загадочного отравления

СНОБ
Рассказы и романы Рэя Брэдбери — в порядке возрастания восторга: рейтинг Esquire Рассказы и романы Рэя Брэдбери — в порядке возрастания восторга: рейтинг Esquire

Девять книг Рэя Брэдбери, которые открывают разные грани таланта писателя

Esquire
Все тлен: чем вызвано подавленное состояние после алкоголя и как с ним справиться Все тлен: чем вызвано подавленное состояние после алкоголя и как с ним справиться

Почему после алкоголя мы такие подавленные?

Playboy
Как перестать одеваться скучно и найти свой стиль, не потратив ни копейки? Как перестать одеваться скучно и найти свой стиль, не потратив ни копейки?

Рассказываем, как выбраться из привычного и надоевшего образа

Cosmopolitan
Леонид Черный: «Нужно не следовать за трендом, а создавать его» Леонид Черный: «Нужно не следовать за трендом, а создавать его»

Леонид Черный — о главных компетенциях цифровой эпохи и дифиците кадров

РБК
6 идей, чтобы сохранить лето на память 6 идей, чтобы сохранить лето на память

Собираем коллекцию впечатлений, чтобы почувствовать лето

Seasons of life
Как приучить себя медитировать в правильной позе Как приучить себя медитировать в правильной позе

Как избавиться от неприятных ощущений и наслаждаться медитацией?

Psychologies
Белорусский политолог Дмитрий Болкунец об экономических последствиях забастовок и будущем Лукашенко Белорусский политолог Дмитрий Болкунец об экономических последствиях забастовок и будущем Лукашенко

Белорусский политолог поделился мнением о забастовках на крупнейших предприятиях

СНОБ
Сезонная аллергия, или поллиноз: симптомы и лечение Сезонная аллергия, или поллиноз: симптомы и лечение

Что делать, если у тебя поллиноз, как облегчить свое состояние и как лечиться

Cosmopolitan
Физики придумали квантовое го Физики придумали квантовое го

Новая задача для разработчиков искусственного интеллекта и квантовых вычислений

N+1
Правила арбузной диеты Правила арбузной диеты

Считается, что «на арбузе» хорошо худеть. Так это или нет?

Худеем правильно
Своих детей мы не бросаем Своих детей мы не бросаем

Константин Хабенский: «Нет ничего прекраснее, чем побыть балбесом»

Домашний Очаг
«Жигули» на водороде: как российский автопром может завоевать мир «Жигули» на водороде: как российский автопром может завоевать мир

У России есть шанс побороться за рынки и стать заметным экспортером технологий

Forbes
Ешь, как Будда Ешь, как Будда

Что делать, если обычные салаты набили оскомину? Приготовьте боул!

Худеем правильно
Торговля людьми, отмывание денег и связи с ОПГ: в чем Сенат заподозрил «российских» партнеров Дональда Трампа Торговля людьми, отмывание денег и связи с ОПГ: в чем Сенат заподозрил «российских» партнеров Дональда Трампа

Сенаторы собрали новое досье на деловых партнеров президента США Дональда Трампа

Forbes
Процветание Процветание

Третий критерий успеха. Как создать жизнь, полную благополучия, мудрости и чуда

kiozk originals
Слизевики и опухолевые клетки нашли выход из сложного лабиринта Слизевики и опухолевые клетки нашли выход из сложного лабиринта

Обнаруженный механизм навигации может оказаться общим для любых подвижных клеток

N+1
Как нас обманывали родители: 11 забавных историй Как нас обманывали родители: 11 забавных историй

«Детей находят в капусте». «Не будешь вести себя хорошо — придет барабашка»

Psychologies
Смотреть в глаза Смотреть в глаза

Как бороться с темными кругами под глазами

Худеем правильно
Правила жизни Трумена Капоте Правила жизни Трумена Капоте

Правила жизни автора «Завтрака у Тиффани» Трумена Капоте

Esquire
Пора барину жениться Пора барину жениться

Как вести себя в мире, где у маленьких людей слишком большие запросы

Cosmopolitan
Пигментация на лице: как справиться с нежелательными пятнами Пигментация на лице: как справиться с нежелательными пятнами

Откуда берутся пигментные пятна и что с ними делать

Cosmopolitan
Пять признаков того, что вы в плохих отношениях с собой Пять признаков того, что вы в плохих отношениях с собой

Психолог помогает выяснить, как вы относитесь к себе и как это исправить

Psychologies
Самообъективация: почему нам стоит меньше беспокоиться о внешности Самообъективация: почему нам стоит меньше беспокоиться о внешности

Почему мы верим, что счастья достойны только красивые женщины

Cosmopolitan
Молодильные ягоды: Как сделать маску из клубники Молодильные ягоды: Как сделать маску из клубники

Второй месяц лета — время клубники

Seasons of life
Lightning VS USB-C: какой интерфейс лучше? Lightning VS USB-C: какой интерфейс лучше?

В чем разница между интерфейсами Lightning и USB-C в и какой из них лучше?

CHIP
13 вопросов, которые вы должны задать друг другу, прежде чем заводить детей 13 вопросов, которые вы должны задать друг другу, прежде чем заводить детей

Как подготовиться к рождению детей психологически

Cosmopolitan
Открыть в приложении