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 защититься от комаров: что нужно знать, отправляясь на природу Как защититься от комаров: что нужно знать, отправляясь на природу

Почему одних комары почти не кусают, а другие не знают, куда от них спрятаться?

Популярная механика
Диктатор в семье. Как мальчик Коля стал атрибутом власти Лукашенко Диктатор в семье. Как мальчик Коля стал атрибутом власти Лукашенко

Коля Лукашенко стал одним из символов режима своего отца

СНОБ
Орудия пыток Орудия пыток

Для допросов с применением пыток были придуманы самые разные приспособления

Дилетант
Слишком устала Слишком устала

Как отличить астению от недосыпа и усталости

Добрые советы
Витамин D оказался не эффективнее плацебо при депрессии Витамин D оказался не эффективнее плацебо при депрессии

Витамин D при депрессии полезен или нет?

N+1
10 фишек Windows 95, которые мы используем до сих пор 10 фишек Windows 95, которые мы используем до сих пор

Многие решения из Windows 95 стали стандартными для всех последующих ОС

Популярная механика
Солнце над столицей Солнце над столицей

73-метровое колесо обозрения, возведенное к 850-летию Москвы, долго не простояло

Популярная механика
Олигархи, алмазные рудники, мозоли и интриги. Отрывок из детективного романа «Каннибалы» Олигархи, алмазные рудники, мозоли и интриги. Отрывок из детективного романа «Каннибалы»

Отрывок из книги Юлии Яковлевой «Каннибалы»

Forbes
10 фактов о Русском музее 10 фактов о Русском музее

Русский музей — крупнейший музей русского искусства

Культура.РФ
Он и оно: как кофе управляет нашим организмом Он и оно: как кофе управляет нашим организмом

Все что вы хотели знать о кофе, включая «он» или «оно»

Популярная механика
Отрывок из книги Пьера-Луи Ганьона «Исчезновение Ивана Бунина» Отрывок из книги Пьера-Луи Ганьона «Исчезновение Ивана Бунина»

Одна из глав книги «Исчезновение Ивана Бунина»

СНОБ
Как и почему состоятельные женщины попадают в сексуальные ловушки? Как и почему состоятельные женщины попадают в сексуальные ловушки?

Умные, взрослые, обеспеченные и... одинокие. Они становятся легкой добычей

Psychologies
Георг VI, его логопед и Вторая мировая война: как король перестал заикаться и сплотил народ в борьбе с нацистами Георг VI, его логопед и Вторая мировая война: как король перестал заикаться и сплотил народ в борьбе с нацистами

Отрывок из книги о Георге VI, который сплотил британцев в борьбе с нацизмом

Forbes
От них не уйти: 10 самых быстрых полицейских машин От них не уйти: 10 самых быстрых полицейских машин

10 очень быстрых и крутых автомобилей на службе у полиции со всего мира

РБК
Владимирский централ Владимирский централ

Одна из старейших тюрем России, воспетая Михаилом Кругом

Дилетант
На что не надо тратить жизнь На что не надо тратить жизнь

Нам только кажется, что жизнь бесконечна

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

Второй месяц лета — время клубники

Seasons of life
Очень интимно Очень интимно

Отвечаем на распространенные вопросы о менструации

Лиза
8 главных футбольных дебоширов мира 8 главных футбольных дебоширов мира

Рассказываем об известных беспредельщиках футбольного мира

Maxim
Как СССР и США договорились менять водку на «Пепси-Колу» Как СССР и США договорились менять водку на «Пепси-Колу»

История торговли между СССР и США по принципу обмена литра водки на литр пепси

Maxim
Что такое справедливая цена и почему снижать цену и вводить скрытую подписку — плохая идея Что такое справедливая цена и почему снижать цену и вводить скрытую подписку — плохая идея

Как правильно формировать клиентский опыт с помощью цены

Inc.
Каких чудовищ вы встретите в новом сериале «Страна Лавкрафта» Каких чудовищ вы встретите в новом сериале «Страна Лавкрафта»

Людоеды, маньяки и полтергейсты – ничто, по сравнению с расистами

GQ
7 типов женщин, от которых бегут мужчины 7 типов женщин, от которых бегут мужчины

Есть определенные стили поведения, которые отпугивают партнеров

Psychologies
Как выглядят мумии изнутри: современные технологии Как выглядят мумии изнутри: современные технологии

Какие сложные процедуры мумификации практиковались тысячи лет назад

Популярная механика
Яд вьетнамских сколопендр подействовал на разные ионные каналы жертв и сородичей Яд вьетнамских сколопендр подействовал на разные ионные каналы жертв и сородичей

Яд вьетнамских сколопендр может быть смертелен даже для человека

N+1
«Поскреби русского и найдешь татарина» «Поскреби русского и найдешь татарина»

Потомки выходцев из Орды заняли видное место среди знати Российской империи

Дилетант
Магнитотактические бактерии объявили одними из древнейших на Земле Магнитотактические бактерии объявили одними из древнейших на Земле

Одни из первых микроорганизмов на Земле могли быть магнитотактическими

N+1
Физики научились измерять магнитные поля во всей солнечной короне Физики научились измерять магнитные поля во всей солнечной короне

Новый способ создания карт распределения магнитного поля в солнечной короне

N+1
11 глубоких фактов о пупке 11 глубоких фактов о пупке

От «Пуп Земли существует!» до «У растений тоже есть пупок»!

Maxim
Старые и добрые: почему интерес к классическим кроссовкам не утихает Старые и добрые: почему интерес к классическим кроссовкам не утихает

Почему на классические модели кроссовок десятилетиями не падает спрос

Esquire
Открыть в приложении