Jump to content
Forum Kopalni Wiedzy

Recommended Posts

Eksperymentalny żaglowiec kosmiczny rozwinął żagle i zaczął zbierać energię Słońca, która ma go napędzać podczas podróży w przestrzeni kosmicznej. LightSail 2 to dzieło The Planetary Society. Pojazd został wystrzelony 25 czerwca na pokładzie rakiety Falcon Heavy firmy SpaceX. Właśnie otworzył niewielkie przedziały i rozwinął żagle. Każdy z nich ma grubość 4,5 mikrometra, a łączna powierzchnia żagli wynosi 32 metry kwadratowe.

Gdy fotony ze Słońca trafiają na żagiel, odbijają się od niego, przekazując mu niewielką ilość energii, która popycha pojazd. Siła oddziałująca na żagiel jest niewielka, jedna z czasem pęd będzie się dodawał i zacznie przyspieszać pojazd.

Poprzednikiem obecnego żaglowca był LightSail 1. Rozwinął on żagle w 2015 roku, jednak przed spłonięciem w atmosferze nie wykonał żadnych kontrolowanych manewrów. Teraz ma się to zmienić. LightSail 2 został umieszczony na wyższej orbicie, zatem atmosfera mniej na niego oddziałuje. Ma krążyć nad Ziemią nawet przez rok.

W przyszłości żagle mogą okazać się dobrym napędem dla niewielkich satelitów przemierzających Układ Słoneczny. Nie wymagają one wielkich ilości paliwa, jakie trzeba umieszczać na pokładach tradycyjnych satelitów. Mimo, że żaglowce słoneczne mają niewielkie przyspieszenie to, teoretycznie, z czasem powinny rozpędzać się do imponujących prędkości.

Żagle kosmiczne nie muszą być też napędzane przez Słońce. Pojawiły się propozycje napędzania ich za pomocą promieni laserowych. Dzięki temu pojazdy przyspieszałyby znacznie szybciej, być może na tyle szybko, że udałoby się je wysłać w podróż pomiędzy gwiazdami.


« powrót do artykułu

Share this post


Link to post
Share on other sites

Coś mało ambitnie, dlaczego nie posłali tego np. na Marsa albo gdzieś jeszcze dalej? 

Share this post


Link to post
Share on other sites

Wiesz, może to:

4 godziny temu, KopalniaWiedzy.pl napisał:

łączna powierzchnia żagli wynosi 32 metry kwadratowe.

Już Dooku był większym realistą. ;)

Share this post


Link to post
Share on other sites
19 godzin temu, Jajcenty napisał:

Coś mało ambitnie, dlaczego nie posłali tego np. na Marsa albo gdzieś jeszcze dalej? 

na Marsa nie opłaca się, zanim ten muł rozpędzi się(w tym modelu to raczej niewykonalne) to silnik rakietowy doleci do Marsa,wróci i tak kilka kolejnych rund zrobi.

przy tej powierzchni całość musiałaby ważyć chyba kilka gramów żeby to jakoś latało. Chyba nie ma jeszcze(może nigdy nie będzie) materiałów tak lekkich i wytrzymałych żeby zrobić z nich np. szkielet latawca

Share this post


Link to post
Share on other sites

W stanie nieważkości ten pojad waży całe 0 kg. Do tego prawie próżnia, czyli opory zerowe. Więc o jakim mule piszesz? 

Share this post


Link to post
Share on other sites

Przekazywanie pędu obiektom kosmicznym przy pomocy kwantów energii jest bardzo mało efektywne, gdyż dla fotonów zależność między pędem i energią wynosi: p1 = E/c, gdzie p1: pęd fotonu, E- energia strumienia fotonów, c – prędkość światła. W przypadku masywnych cząstek poruszających się z mniejszymi (nierelatywistycznymi) prędkościami v zależność między pędem i energią tych cząstek można uprościć do wzoru p2 = 2*E/v. Porównując zatem laser napędowy o mocy ciągłej P i napędowy akcelerator elektromagnetyczny (np. protonów)  o tej samej mocy w czasie t wygenerowana zostanie energia E=P*t. Podstawiając do wcześniejszych wzorów E=P*t można wyliczyć, że pęd przekazywany żaglowi  kosmicznemu przez wiązkę protonów z akceleratora będzie większy n=p2/p1 = 2*c/v razy od pędu przekazywanego żaglowi przez światło lasera przy tym samym zużyciu energii zasilania lasera i akceleratora.

  • Upvote (+1) 1

Share this post


Link to post
Share on other sites

Niestety dla mnie masz rację.  Z samego rana oświeciło mnie z tym pędem. Dzięki za szczegółowe i konkretne objaśnienie sprawy. 

Share this post


Link to post
Share on other sites

Join the conversation

You can post now and register later. If you have an account, sign in now to post with your account.
Note: Your post will require moderator approval before it will be visible.

Guest
Reply to this topic...

×   Pasted as rich text.   Paste as plain text instead

  Only 75 emoji are allowed.

×   Your link has been automatically embedded.   Display as a link instead

×   Your previous content has been restored.   Clear editor

×   You cannot paste images directly. Upload or insert images from URL.


  • Similar Content

    • By KopalniaWiedzy.pl
      Gwiazdy neutronowe to najbardziej gęste – nie licząc czarnych dziur – obiekty we wszechświecie. Centymetr sześcienny ich materii waży miliony ton. Naukowcy wciąż je badają próbując znaleźć odpowiedzi na wiele pytań. Chcieliby np. dowiedzieć się, jak wyglądają neutrony ściśnięte tak potężnymi siłami czy gdzie leży granica pojawienia się czarnej dziury.
      Naukowcy używający Green Bank Telescope donieśli właśnie o odkryciu najbardziej masywnej gwiazdy neutronowej. Pulsar J0740+6620 ma masę 2,17 większą od masy Słońca, a całość jest upakowana w kuli o średnicy zaledwie 30 kilometrów. To bardzo ważne odkrycie, gdyż z danych dostarczonych przez detektor LIGO, który zarejestrował fale grawitacyjne pochodzące ze zderzenia dwóch gwiazd neutronowych wynika, iż 2,17 masy Słońca to bardzo blisko granicy powstania czarnej dziury.
      Gwiazdy neutronowe są tajemnicze i fascynujące. Te obiekty wielkości miasta przypominają ogromne jądro atomowe. Są tak masywne, że mają dziwaczne właściwości. Gdy dowiemy się, jaka może być ich maksymalna masa, poznamy wiele niedostępnych obecnie faktów z astrofizyki, mówi doktorant Thankful Cromartie.
      Pulsar J0740+6620 tworzy układ podwójny z białym karłem. To właśnie dzięki temu udało się precyzyjnie określić jego masę. Pulsary emitują bowiem z obu biegunów fale radiowe. Emisja ma miejsce w bardzo regularnych odstępach. Jako, że wspomniany pulsar ma towarzysza, to gdy z ziemskiego punktu widzenia znajduje się za nim, obecność białego karła zagina przestrzeń, co powoduje pojawienie się zjawiska znanego jako opóźnienie Shapiro. Z powodu obecności obiektu zniekształcającego przestrzeń, sygnał radiowy musi przebyć nieco dłuższą drogę, by dotrzeć do Ziemi. W omawianym przypadku opóźnienie wynosi około 10 milisekund. To wystarczy, by na tej podstawie wyliczyć masę białego karła. Gdy już ją znamy, z łatwością da się wyliczyć masę towarzyszącego mu pulsara.
      Położenie tego układu podwójnego względem Ziemi stworzyło nam wyjątkową okazję. Istnieje granica, poza którą gęstość we wnętrzu gwiazd neutronowych jest tak wielka, iż grawitacja przezwycięża materię i gwiazda dalej się zapada. Każda kolejna „rekordowo masywna” gwiazda neutronowa, którą odkrywamy, przybliża nas do odkrycia tej granicy i pozwala lepiej zrozumieć zjawiska fizyczne zachodzące przy tak olbrzymich gęstościach, mówi astronom Scott Ransom.
      Badania były prowadzone w ramach programu NANOGrav Physics Frontiers Center.


      « powrót do artykułu
    • By KopalniaWiedzy.pl
      Odkrycie nowej komety poruszyło środowisko astronomów, gdyż istnieje prawdopodobieństwo, że pochodzi ona spoza Układu Słonecznego. Jeśli tak, to jest ona drugim, po słynnym 1I/Oumuamua, obiekt, który odwiedził Układ Słoneczny.
      Kometę odkrył 30 sierpnia 2019 roku Gienadij Boriwos w obserwatorium MARGO na Krymie. Na razie oznaczono ją jako C/2019 Q4. Jeśli się potwierdzi, że pochodzi spoza Układu Słonecznego zostanie nazwany zgodnie z nomenklaturą stworzoną przy okazji Oumuamua, gdzie „I” oznacza „Interstellar” (Międzygwiezdny), a „1” jest liczbą porządkową przypisaną pierwszemu takiemu obiektowi.
      C/2019 Q4 wciąż porusza się w kierunku Słońca, jednak wstępne badania trajektorii wskazują, że nie zbliży się do naszej gwiazdy na odległość mniejszą niż Mars, a do Ziemi podleci nie bliżej niż 300 milionów kilometrów.
      Wkrótce po odkryciu komety używany przez NASA system Scout automatycznie zakwalifikował ją jako obiekt o możliwym pochodzeniu pozasłonecznym. Davide Farnocchia z należącego do NASA Center for Near-Earth Object Studies nawiązał współpracę z europejskim Near-Earth Object Coordination Center w celu wykonania dodatkowych obserwacji, a następnie przeanalizował je ze specjalistami z Minor Planet Center. Dzięki temu wiemy, że obecnie kometa znajduje się w odległości 420 milionów kilometrów od Słońca, a 8 grudnia bieżącego roku osiągnie peryhelium w odległości 300 milionów kilometrów.
      Obecnie kometa porusza się z dużą prędkością, wynoszącą 150 000 km/h, co jest wartością znacznie wyższą od prędkości typowych komet okrążających Słońce i znajdujących się w takiej właśnie odległości. Ta wielka prędkość wskazuje, że kometa prawdopodobnie pochodzi spoza Układu Słonecznego oraz że go opuści i poleci w przestrzeń międzygwiezdną, mówi Farnocchia.
      Eksperci wyliczyli też, że 26 października kometa przetnie płaszczyznę ekliptyki planet słonecznych pod kątem 40 stopni. C/2019 Q4 będzie widoczny jeszcze przez wiele miesięcy, jednak do jego obserwacji potrzebny będzie profesjonalny sprzęt. "Obiekt osiągnie najwięszą jasność w połowie grudnia i będzie go można obserwować za pomocą średniej wielkości urządzeń do kwietnia 2020 roku. Użytkownicy dużych profesjonalnych teleskopów będą mogli prowadzić obserwacje do października 2020", mówi Farnocchia.
      Astronomowie z Uniwersytetu Hawajskiego określili wielkość jądra komety na 2–16 kilometrów średnicy.


      « powrót do artykułu
    • By KopalniaWiedzy.pl
      Europejska Agencja Kosmiczna poinformowała, że musiała przesunąć jednego ze swoich satelitów, by uniknąć zderzenia z satelitą Starlink firmy SpaceX. Jak poinformowano na Twitterze, konieczne było wykonanie manewru unikania kolizji, by zapobiec zderzeniu satelitą należącym do megakonstelacji Starlink.
      ESA musiała uruchomić silniki manewrowe satelity Aeolus i wprowadzić go na większą wysokość, by mógł on przelecieć nad jednym ze Starlinków.
      Aeolus to satelita naukowy wystrzelony w sierpniu 2018 roku. Jego głównym zadaniem jest poprawa jakości prognoz meteorologicznych. ESA informuje, że bardzo rzadko zdarza się konieczność przemieszczania satelitów, by uniknęły one zderzenia z innymi satelitami. Znacznie częściej zdarza się konieczność manewrowania, by uniknąć kosmicznych śmieci.
      Orbita Aeolusa znajduje się niżej niż orbity satelitów konstelacji Starlink, jednak Starlink 44 znalazł się na kursie kolizyjnym z Aeolusem, gdyż SpaceX ćwiczyło techniki dezorbitacji satelity.
      Konstelacja Starlink to zespół satelitów komunikacyjnych firmy SpaceX. Firma Muska chce za ich pomocą zapewnić łączność sateliterną na całym świecie. Konstelacja ma zostać uruchomiona, gdy na orbicie znajdzie się 800 satelitów Starlink. Docelowo zaś ma być ich 12 000.
      Plany SpaceX i podobne zamiary innych firm, które łącznie chcą na orbicie okołoziemskiej umieścić dziesiątki tysięcy satelitów, niepokoją naukowców. Obawiają się oni, że tak olbrzymia liczba satelitów, przede wszystkim zaś satelitów komunikacyjnych, ciągle wysyłających i odbierających sygnały, utrudni lub wręcz uniemożliwi prowadzenie wilu badań. "Ostatnie postępy radioastronomii, takie jak stworzenie pierwszego obrazu czarnej dziury były możliwe tylko dzięki temu, że nieboskłon jest wolny od interferencji sztucznych sygnałów radiowych" – oświadczyła Międzynarodowa Unia Astronomiczna. Oczywiście właściciele firm, tacy jak Elon Musk, chcących robić biznes na satelitach, twierdzą, że nie będą one w żaden sposób zakłócały badań naukowych. Nie wyjaśniają jednak, jak tysiące takich obiektów miałyby pozostać bez wpływu na astronomię.
      Jak zresztą widzimy, obawy naukowców były jak najbardziej uzasadnione. W przyszłości jednak ręczne unikanie kolizji może nie wystarczyć. Dlatego też ESA pracuje nad zautomatyzowanym systemem, który pozwoli na uchronienie satelitów przed zderzeniami. Agencja musi się pospieszyć, gdyż dziesiątki tysięcy nowych satelitów może trafić na orbity już w ciągu najbliższych 5–7 lat.

      « powrót do artykułu
    • By KopalniaWiedzy.pl
      Nie tylko przemysł motoryzacyjny poszukuje paliw mniej zanieczyszczających środowisko. Paliwami takimi jest również zainteresowany przemysł kosmiczny. W ubiegłym tygodniu firma Ball Aerospace oficjalnie rozpoczęła prace w ramach zleconej przez NASA Green Propellant Infusion Mission (GPIM), w ramach której testuje nietoksyczne wysoce wydajne paliwo. Sama misja wystartowała 25 czerwca na pokładzie rakieto Falcon Heavy firmy SpaceX.
      Dzięki nowemu paliwu, które ma zastąpić silnie toksyczną żrącą i łatwopalną hydrazynę, tankowanie rakiet stanie się bezpieczniejsze, tańsze i bardziej wydajne. Pozwoli na znaczne skrócenie wszelkich prac wykonywanych przed startem, a to przełoży się na zmniejszenie kosztów wystrzeliwania satelitów. Same zaś satelity będą prostsze, a ich obsługa łatwiejsza. Co więcej, pojawienie się bezpiecznego paliwa pozwoli na budowanie portów kosmicznych w wielu miejscach.
      Ball Aerospace zaprojektowała i wybudowała na zlecenie NASA niewielkiego satelitę o nazwie Ball Configurable Platform (BCP). Za jego pomocą zostaną przetestowane praktyczne aspekty wykorzystania nowego paliwa. Jest nim azotan hydroksyloamonu (HAN). Mieszanka o nazwie AF-M315E została opracowana przez Laboratorium Badawcze Sił Powietrznych.
      AF-M315E zwiększy ogólną wydajność pojazdów. Ma większą gęstość niż hydrazyna, co oznaczy, że w można przechować jej więcej w zbiorniku o tej samej pojemności. Ponadto charakteryzuje się wyższym impulsem właściwym, więc zapewnia większy impuls na tę samą masę zużytego paliwa, ma też niższą temperaturę zamarzania, a to oznacza, że trzeba zużyć mniej energii do utrzymania odpowiedniej temperatury paliwa, oświadczyła NASA.
      Testy w ramach projektu GPIM będą prowadzone przez 13 miesięcy. W tym czasie zostaną sprawdzone m.in. podsystemy napędu, wydajność paliwa, wydajność silnika sterującego czy systemy kontroli wysokości.

      « powrót do artykułu
    • By KopalniaWiedzy.pl
      W środę (3.07.2019) na orbitę ziemską trafił KRAKsat, sztuczny satelita skonstruowany przez grupę studentów z dwóch krakowskich uczelni - Akademii Górniczo-Hutniczej i Uniwersytetu Jagiellońskiego - oraz wrocławską firmę SatRevolution. Jaki cel przyświecał żakom pracującym dniami i nocami nad niewielkim stalowym pudełkiem i do czego może nas doprowadzić ta misja?
      KRAKsat nie ma imponujących rozmiarów – jego boki nie przekraczają 10 centymetrów i jest niewiele cięższy od standardowego sklepowego litra mleka. Jest to satelita typu CubeSat w standardzie 1U, które najczęściej są wystrzeliwane jako dodatkowy ładunek rakiety, często dostarczający zapasy na stacje kosmiczne. Jakie zadanie ma ten niepozorny niewielki klocek? Jego celem jest sprawdzenie jak ferrofluid radzi sobie z rolą bycia kołem zamachowym. Brzmi nieco enigmatycznie? A więc od początku.
      Zjeżona woda
      Aby zrozumieć sedno i innowacyjność eksperymentu, należy zacząć od inteligentnej cieczy magnetycznej, najczęściej nazywanej ferrofluidem. Czym różni się od typowego płynu w klasycznych warunkach pokojowych? Oczywiście tym, że jest namagnesowany. A w jaki sposób można namagnesować ciecz? Do wody lub rozpuszczalnika organicznego wprowadza się mikroskopijne (10 nm) cząsteczki magnetytu, czyli minerału wykazującego silne właściwości magnetyczne. Aby zachować odpowiedni poziom jego rozproszenia i uniknąć sytuacji, w której drobiny łączą się ze sobą w większe fragmenty, niezbędny jest dodatek tzw. surfaktanta, czyli związku powierzchniowo-czynnego. Po wprowadzeniu do cieczy może on "zrobić" z niej emulsję, a więc stabilny układ dwóch wymieszanych substancji, które w naturze ze sobą nie "współgrają" (np. tłuszcze i woda). Z chwilą, gdy ferrofluid trafia w silne pole magnetyczne, drobinki magnetytu zawieszone w cieczy rozpoczynają przemieszczanie się, w rezultacie doprowadzając go do polaryzacji, zmieniającej objętość i kształt płynu, który zaczyna przypominać jeża.
      Magnetyczny obwarzanek
      W jaki sposób studenci chcieli wykorzystać tę nietypową substancję? Otóż, ich zamiarem było stworzenie z niej koła zamachowego. Aby tego dokonać, skonstruowali torus, czyli pustą w środku obręcz, do której wprowadzony został ferrofluid w pozornie niewielkiej ilości 12 mililitrów. Otaczając go ośmioma elektromagnesami, wprawili ciecz w ruch wirowy, którego głównym zadaniem miało być właśnie napędzanie obrotu satelity. Brzmi trywialnie? Sęk w tym, że wcale nie łatwo jest stworzyć takiego "kosmicznego obwarzanka". Musi być on zbudowany z właściwego materiału. Ferrofluidem trzeba też odpowiednio pokierować, skomunikować ze sobą wszystkie czujniki, zapewnić stosowne oprogramowanie, zaprojektować precyzyjny układ sterujący zasilaniem elektromagnesów i poukładać wszystkie elementy w spójną całość. A na koniec, obudować w taki sposób, aby to wszystko oparło się niewdzięcznym warunkom zastanym w kosmosie.
      Po co to całe zamieszanie? Do tej pory nanosatelity sterowane były na układach wykorzystujących mechaniczne koła zamachowe. Dla KRAKsatu najważniejszym zadaniem jest przetestowanie, czy to zaprojektowane przez krakowskich studentów, wykorzystujące pionierskie rozwiązanie oparte na cieczy magnetycznej może być skutecznym sposobem na stabilizację satelitów i precyzyjne sterowanie nimi na orbicie. Zaproponowany system, poza innowacyjnością, cechuje także niski koszt, prostota i niezawodność ferrofluidu (w porównaniu do skomplikowanych układów mechanicznych). Wobec tego, koło zamachowe skonstruowane w ten sposób stanowi niezmiernie atrakcyjną konkurencję dla obecnie stosowanych systemów i w przyszłości może zrewolucjonizować światowy przemysł kosmiczny.
      Obecnie KRAKsat przebywa na wysokości około 400 kilometrów, krążąc wokół Ziemi. Na jego pokładzie znajduje się również 1200 zdjęć, które nadesłali zespołowi internauci w ramach akcji #lecewkosmos.
      Najświeższe informacje z KRAKsata można sprawdzić na facebookowym profilu projektu.

      « powrót do artykułu
×
×
  • Create New...