太陽帆原理是什麼 太陽帆的基本原理

時間 2023-05-25 23:30:04

1樓:匿名使用者

陽光同樣是真是存在的物質,就好比風的存在,不過陽光的存在形式不同,是由光子(一種非常微小的顆粒)還有波組成,波不能推動那些太空中的物體前進,可是光子可以,這就是太陽帆能帶動物體運動的最最基本的原理了吧,等同於風帆。

太陽帆的基本原理

2樓:快捷媡魁

光是由沒有靜態質量但有動量的光子構成的,當光子撞擊到光滑的平面上時,可以像從牆上**回來的桌球一樣改變運動方向,並給撞擊物體以相應的作用力。單個光子所產生的推力極其微小,在地球到太陽的距離上,光在一平方公尺帆面上產生的推力只有達因,還不到乙隻螞蟻的重量。

如果太陽帆的直徑增至300公尺,其面積則為70686平方公尺,由光壓獲得的推力為噸。根據理論計算,這一推力可使重約0.

5噸的太空飛行器在二百多天內飛抵火星。若太陽帆的直徑增至2000公尺,它獲得的噸的推力就能把重約5噸的太空飛行器送到太陽系以外。

由於來自太陽的光線提供了無窮盡的能源,攜有大型太陽帆的太空飛行器最終可以以每小時24萬公里的速度前進。這個速度要比當今以火箭推進的最快太空飛行器快4—6倍。即比第二宇宙速度快6倍,比第三宇宙速度快4倍。

太陽帆接受光壓的作用,它不僅可在需要時改變太空飛行器的執行軌道,而且能不斷加速飛行。

在炎炎的夏日下也感覺不到任何陽光的壓力,是因為它實在微小,一平方公里面積上的陽光壓力總共才9牛頓。但太空中執行的太空飛行器處於失重狀態,又無空氣阻力,所以輕微的推力(太陽光的壓力)就可以讓它加速,太陽帆靠的就是它的光帆——非常輕而薄的聚酯薄膜,它們堅硬異常,表面上塗滿了反射物質,使得它的反光性極佳,當太陽光照射到帆板上後,帆板將反射出光子,而光子也會對光帆產生反作用力,推動飛船前行。因此,光帆的直徑越大,獲得的推力也越大,速度也將越快,改變帆板與太陽的傾角可以對速度進行調整。

陽光是不會枯竭,同火箭和太空梭迅速消耗完的燃料相比,太陽光是無限的動力之源,只要有陽光存在的地方,它會始終推動飛船前進,光帆將以每秒約1公釐的速度加速移動。如果把它當作真正的宇宙飛行器使用,那麼它在光帆1天後,按理論計算,它的時速將增加160公里,100天後飛船的時速將增加16000公里,如果它能持續飛行3年,速度會被提公升到每小時16萬公里,這是人類任何飛行器都沒有達到過的速度,相當於人類的宇宙探測先驅「旅行者」號探測器飛行速度的3倍。如果用它來探測冥王星的話,可以在不到5年的時間裡達到,而最快的傳統飛船至少需要9年,美國宇航局使用普通飛船探測冥王星的「地平線計畫」預期需要的時間卻是十多年。

太陽帆是什麼?

3樓:福氣沖天

人類正在研製的宇宙航行器,美國、日本相對比較領先。

利用太陽光的光壓進行宇宙航行的一種太空飛行器。由於這種推力很小,所以不能為太空飛行器從地面起飛,但在沒有空氣阻力存在的太空,這種小小的推力仍然能為有足夠帆面面積的太陽帆提供 10e-5~ 10e-3g左右的加速度。如先用火箭把太陽帆送入低軌道,則憑藉太陽光壓的加速,它可以從低軌道公升到高軌道,甚至加速到第。

二、第三宇宙速度,太陽帆理論上最高速度是光速的2%,也就是6000km/s。飛離地球,飛離太陽系。如果帆面直徑為300公尺,可把0.5噸質量的太空飛行器在200多天內送到火星;如果直徑大到2000公尺,可使5噸質量的太空飛行器飛出太陽系。

4樓:匿名使用者

請看這裡說的很詳細了,我就不用廢話了:

什麼是「太陽帆」?

5樓:愛小喵cy的雞

在向太空深處進發的構想中,人們想到了製造乙個借太陽風來產生前進動力的方案,自然的就命名為「太陽帆」。

方案裡面是製造幾個大型的像降落傘一樣的網兜,靠著太陽風的推力將太空飛行器帶離太陽系。靈感是來自太陽風能夠將彗核蒸發出來的氣體塵埃吹散成龐大的彗尾,證明太陽風的推力不容小覷。

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