Смотрим на солнечный парус

[Diletant]

В принципе да. Только всякое маневрирование и движение по орбите будут исключены. Но если сила давления на парус будет равна весу груза мы получим неподвижный объект в солнечной системе. Наверняка пригодится.

[Himik]

Но если сила давления на парус будет равна весу груза мы получим неподвижный объект в солнечной системе.

И какой должен быть вес груза для 1м² паруса на растоянии 1а.е. от солнца?

[Pluto]

О каком весе идет речь? В межпланетном пространстве – невесомость. Другое дело, что ускорение развиваемое КА с парусом очень мало (тысячные доли g), однако оно действует непрерывно и “бесплатно”.

[Суворов Владимир]

В принципе да. Только всякое маневрирование и движение по орбите будут исключены. Но если сила давления на парус будет равна весу груза мы получим неподвижный объект в солнечной системе. Наверняка пригодится.

Можно и двигаться. Только поближе к Солнцу парус откройте.

[Diletant]

В межпланетном пр-ве вес самый обычный - притяжение Солнца, а невесомость только для тел свободно падающих. Давление света на парус в принципе можно подобрать весу полезной нагрузки.

[Himik]

На тело тействует сила гравитации по направлению к Солнцу, и сила вызваная давлением света направленая от Солнца.
Сила гравитации: F=GmM/R². Как посчитать силу вызваную солнечным ветром?

[Pluto]

В межпланетном пр-ве вес самый обычный - притяжение Солнца, а невесомость только для тел свободно падающих. Давление света на парус в принципе можно подобрать весу полезной нагрузки.

Без комментариев...

[dims]

Как посчитать силу вызваную солнечным ветром?

Надо взять солнечную постоянную (количество энергии, испускаемое Солнцем в пространство в секунду) и равномерно распределить её по слощади сферы радиусом в одну астрономическую единицу. Соотношение между площадью паруса и площадью этой сферы даст процент энергии, улавливаемой парусом. Для того, чтобы получить импульс, надо полученную величину поделить на скорость света. Получившийся импульс в секунду -- и есть сила, действующая на парус.

P.S. Разумеется, если парус идеально-зеркальный, то силу надо удвоить. Если парус работает только в оптическом диапазоне, то надо учесть, что часть энергии Солнца поступает в других диапазонах и работать не будет. И т.п.

[dims]

В межпланетном пр-ве вес самый обычный - притяжение Солнца, а невесомость только для тел свободно падающих.

Если космический парусник стартует с Земли, то он уже находится на орбите вокруг Солнца, то есть, в невесомости. Даже если у него не будет никакого двигателя, на Солнце он не упадёт. Если у него есть парус, то он может понижать и повышать свою орбиту вокруг Солнца.

Просто взлететь с поверхности Солнца под действием света -- это нереально, совсем другая задача.

[Stepa]

Получившийся импульс в секунду -- и есть сила, действующая на парус.

Умножить на 2.

[dims]

Получившийся импульс в секунду -- и есть сила, действующая на парус.

Умножить на 2.

Ну да.

[Diletant]

Я рассматривал парусник не на орбите, а просто на некотором расстоянии от Солнца. Без паруса груз под собственным весом начал бы с ускорением падать на Солнце, а с парусом он просто неподвижно висит на месте.

[Pluto]

Я рассматривал парусник не на орбите, а просто на некотором расстоянии от Солнца. Без паруса груз под собственным весом начал бы с ускорением падать на Солнце, а с парусом он просто неподвижно висит на месте.

Это практически невозможный/маловероятный случай. КА с парусом всегда будет иметь некоторую начальную скорость и двигаться по соответствующей параболической орбите. Парус, при правильном управлении, позволит постепенно наращивать скорость и изменять параметры орбиты, вплоть до превращения ее в гиперболическую и выхода за пределы гравитации Солнца (или Земли).
Одним из хорошо изученных вариантов применения паруса является разгон с высокой околоземной орбиты до второй космической скорости и выход на межпланетную орбиту (например к Марсу).

[dims]

Я рассматривал парусник не на орбите, а просто на некотором расстоянии от Солнца.

Это понятно.

Но в том-то и дело, что Ваше рассмотрение несколько оторвано от жизни. Посмотрите: слетать к Меркурию нам чуть ли не сложнее, чем к Плутону! Мессенджер будет лететь к Меркурию 7 лет, а НьюХоризонс к Плутону -- 9, всего на два года больше (а насколько дальше!) Более того! Ни один земной аппарат своими силами вообще неспособен долететь до Меркурия, обязательно надо использовать гравитационные манёвры вокруг планет. А казалось бы, всего-то надо упасть поближе к Солнцу!

Всё дело в том, что аппарату нужно погасить орбитальную скорость Земли, равную огромные 30 км/с!

[Himik]

А если быть поточнее то сначала погасить скорость с 30 до 21км/с, а потом погасить с 61 до 47км/с. Тогда получится скорость и орбита как у Меркурия. В суме получается: 9+14=23км/с

[Diletant]

Понятно что погасить 30 км. в сек. трудно, но цель того стоит. Представьте, неподвижный аппарат например над полюсом эклиптики. Кроме того я уже показывал и готов показать снова,что маневры парусника возможны только если имеется не скомпенсированный центробежной силой вес. Вес трехкилогрммовой болванки в 150 млн. км. от Солнца равен 1 грамму (если с нулями не напутал, но не суть). Именно равнодействующая этого веса и нормали к парусу силы давления света даст силу в нужном направлении. Сила инерции вмето веса не годится ибо всегда строго противоположна силе ее вызвавшей ( в данном случае нормали давл. света на парус). В невесомости парус просто закрутит вокруг груза.   

[Pluto]

Да нет в космосе никакого веса.  Вес - сила, с которой тело давит на опору. Нет опоры - нет веса.

Есть сила притяжения Солнца, планет и сила давления на солнечный парус. Равнодействующая этих сил и вызывает ускорение движения КА с парусом.

[Diletant]

Ну что мы никак о словах (суть ведь понятна) не договоримся. Вес это сила притяжения. может быть скомпенсирован центрбежной силой, реакцией опоры, реактивной струей, далением на парус. Может не быть скомпенсирован, и груз с ускорение падает на гравитирующее тело.

[Pluto]

Ну что мы никак о словах (суть ведь понятна) не договоримся. Вес это сила притяжения. может быть скомпенсирован центрбежной силой, реакцией опоры, реактивной струей, далением на парус. Может не быть скомпенсирован, и груз с ускорение падает на гравитирующее тело.

Да нет, суть как раз и не понятна. Вес и силу притяжения путать нельзя. Силы инерции тоже не причем.
На ИСЗ действует одна сила притяжения и, тем не менее, он не падает на Землю.

Парус не должен компенсировать силу притяжения. При движении по орбите, например вокруг Земли, сила давления на парус медленно увеличивает тангенциальную скорость. При этом сама сила давления может быть существенно меньше силы притяжения и быть почти перпендикулярно ей. В течении нескольких (может многих) витков скорость аппарата будет расти, а орбита увеличивать эксцентриситет приближаться к параболической. По достижении нужной скорости аппарат выйдет из сферы притяжения Земли и может быть направлен к другим планетам.

[Impostor]

Ну что мы никак о словах (суть ведь понятна) не договоримся. Вес это сила притяжения. может быть скомпенсирован центрбежной силой, реакцией опоры, реактивной струей, далением на парус. Может не быть скомпенсирован, и груз с ускорение падает на гравитирующее тело.

Да нет, суть как раз и не понятна. Вес и силу притяжения путать нельзя. Силы инерции тоже не причем.
На ИСЗ действует одна сила притяжения и, тем не менее, он не падает на Землю.

Парус не должен компенсировать силу притяжения. При движении по орбите, например вокруг Земли, сила давления на парус медленно увеличивает тангенциальную скорость. При этом сама сила давления может быть существенно меньше силы притяжения и быть почти перпендикулярно ей. В течении нескольких (может многих) витков скорость аппарата будет расти, а орбита увеличивать эксцентриситет приближаться к параболической. По достижении нужной скорости аппарат выйдет из сферы притяжения Земли и может быть направлен к другим планетам.

По этой схеме - лет через 1000. Не чуйствуете, что природа поставила естественные границы для наших эксприментов?