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

Джоанна Розенблюм: «Не нужно храбриться, если хочется плакать» Джоанна Розенблюм: «Не нужно храбриться, если хочется плакать»

Что делать, если всё рушится? Советы клинического психолога

Здоровье
Как стать ученым и фантастом: Карл Саган и Саймон Морден Как стать ученым и фантастом: Карл Саган и Саймон Морден

Как ученые популяризируют науку через фантастику

Популярная механика
Турецкий марш Турецкий марш

Военная мощь Турции неожиданно оказалась предметом большого интереса

Популярная механика
Range Rover Sport MHEV. Переходная модель эволюции Range Rover Sport MHEV. Переходная модель эволюции

Знакомство с Range Rover Sport MHEV, созданным в угоду экологам

4x4 Club
Юлия Снигирь: “У меня целая коллекция страхов” Юлия Снигирь: “У меня целая коллекция страхов”

То, как Юлия Снигирь начинала карьеру в кино, похоже на «гамбит королевы»

Psychologies
Во всех красках Во всех красках

Основные цветотипы волос, на которые ориентируются при выборе нового цвета

Лиза
Красные глаза, таблетки: за что могут лишить прав Красные глаза, таблетки: за что могут лишить прав

Водитель остался без удостоверения, сев за руль после приема антидепресантов

РБК
Западнорусский путь Западнорусский путь

О национальных проектах в соседних государствах

Огонёк
Варвары уже здесь. Как Джонни Депп вернулся на большой экран Варвары уже здесь. Как Джонни Депп вернулся на большой экран

Каким получилось возвращение Деппа на экраны в фильме «В ожидании варваров»

Forbes
Наследственные заболевания у ребенка: гемофилия Наследственные заболевания у ребенка: гемофилия

Гемофилия вошла в историю как «царская болезнь»

9 месяцев
«Жизнь слишком коротка, чтобы заниматься чем-то посредственным». Основатель Slack Стюарт Баттерфилд — о плюсах пандемии, родителях-хиппи и важности эмпатии «Жизнь слишком коротка, чтобы заниматься чем-то посредственным». Основатель Slack Стюарт Баттерфилд — о плюсах пандемии, родителях-хиппи и важности эмпатии

Стюарт Баттерфилд — о сходстве разработчиков с официантами

Inc.
Вирус желтой курчавости листьев томата повредил мозг насекомым ради собственной выгоды Вирус желтой курчавости листьев томата повредил мозг насекомым ради собственной выгоды

Влияние растительных вирусов на поведение насекомых

N+1
Почему Кремль заинтересован в либерализации Белоруссии Почему Кремль заинтересован в либерализации Белоруссии

Белорусское государство должно срочно выходить из политического тупика

СНОБ
Все пройдет, пройдет и это: о чем думать, когда все плохо Все пройдет, пройдет и это: о чем думать, когда все плохо

Каждую из нас когда-нибудь накрывали волны отчаяния

Cosmopolitan
Эффект Люцифера: почему в белорусских изоляторах жестоко издевались над задержанными протестующими Эффект Люцифера: почему в белорусских изоляторах жестоко издевались над задержанными протестующими

Как и почему обычные люди превращаются в жестоких надзирателей?

Forbes
Land Rover Defender: кто круче - новый или старый Land Rover Defender: кто круче - новый или старый

Сравнили новый Land Rover Defender не с конкурентами, а с ним, но предыдущим

Популярная механика
Почему выражение «цветные люди» должно исчезнуть Почему выражение «цветные люди» должно исчезнуть

Почему такие термины, как «цветные люди» на самом деле оскорбительные

GQ
Зависимые отношения. Оставить или избежать? Зависимые отношения. Оставить или избежать?

Чем грозят зависимые отношения

Cosmopolitan
С новым лордом! С новым лордом!

Что стоит за званием пожизненного лорда

Огонёк
Девочки, живущие в Cети Девочки, живущие в Cети

Люди встречаются, общаются и расстаются в интернете

Cosmopolitan
Индекс несъедаемости Индекс несъедаемости

Как делили деньги на «президентские завтраки»

Огонёк
Бейонсе, Адриана Лима и другие звезды, которые хранили девственность до свадьбы Бейонсе, Адриана Лима и другие звезды, которые хранили девственность до свадьбы

Звезды, которые "неприлично долго" оставались невинны

Cosmopolitan
Фильм «Билл и Тед снова в деле» – фан-сервис и аттракцион ностальгии по ушедшей юности Фильм «Билл и Тед снова в деле» – фан-сервис и аттракцион ностальгии по ушедшей юности

Новая часть истории про музыкантов-раздолбаев с Киану Ривзом

GQ
25 вечных цитат Сергея Довлатова 25 вечных цитат Сергея Довлатова

Этими цитатами Сергея Довлатова мы разговариваем до сих пор

Maxim
Издалека Издалека

Фантастическая повесть

Наука и жизнь
Древние бобры начали строить плотины из-за холода Древние бобры начали строить плотины из-за холода

Бобры начали валить деревья не для постройки плотин, а ради питания

N+1
7 лучших фильмов Алана Паркера, которые действительно стоит посмотреть 7 лучших фильмов Алана Паркера, которые действительно стоит посмотреть

Чем нам запомнился сэр Алан Уильям Паркер

Maxim
Вокруг своей оси Вокруг своей оси

Можно ли предотвратить заболевания позвоночника у школьника?

Добрые советы
Как стать спокойнее и уравновешеннее: руководство для тех, кто хочет познать дзен Как стать спокойнее и уравновешеннее: руководство для тех, кто хочет познать дзен

Со стрессом нужно уметь бороться. Как это делать правильно — читай в материале

Playboy
Дикий секс: как это делают дикобразы, ленивцы, осьминоги и другие Дикий секс: как это делают дикобразы, ленивцы, осьминоги и другие

Шесть странных секс-ритуалов из мира животных

Популярная механика
Открыть в приложении