Cosmos 1

[BBwro]

No dobra, to porozmawiajmy o czymś naukowym a jednocześnie zrozumiałym dla wszystkich.

Wystartował wczoraj pierwszy kosmiczny okręt żaglowy. Co prawda wciąż nie wiemy, co się z nim stało, krąży gdzieś na nieznanej orbicie, czy przepadł, dyskusja na ten temat toczy się na zaprzyjaźnionym forum astro4u. Chociaż muszę przyznać, że pomysł wystrzeliwania satelity z okrętu podwodnego w przerobionej rakiecie nauklearnej był dla mnie co najmniej szokujący:

Ale załóżmy, że wejdzie na orbitę i polata przez miesiąc. Chętnie odszukam go na nocnym niebie.

Czy sądzicie, że z takim napędem da się gdzieś dolecieć? Rozumiem, że przy odpowiednio dużych żaglach da się osiągnąć lepsze przyśpieszenie niż 1 mm/s^2, które zakładano dla Cosmos 1. Oczywiście, są tu problemy wytrzymałości materiałów.

Ale, policzyłem właśnie ze szkolnego wzoru s=at^2/2, że nawet z a=1 mm/s^2 da się przelecieć te 55 mln km do Marsa (przy opozycji) w 121 dni. To nie brzmi tak przerażająco.

Oczywiście, masa takiego statku załogowego byłaby wielokrotnie większa, niż te 100 kg Cosmosa. Tyle samo razy musiałaby się zwiększyć powierzchnia żagli.

Z drugiej strony, przyjemną sprawą odróżniającą żeglowanie w kosmosie od żeglowania w wodzie jest fakt, że nie trzeba halsować. Wystarczy obrócić się dziobem do Słońca, żagle zmienią się w hamulec i wskutek spadku prędkości orbita się ścieśni i znajdziemy się bliżej Słońca.

Czytałem też o planach popychania takiego statku laserem z Ziemi. To już zupełnie brzmi jak s-f.

 

No i co wy na to, astronauci statku kosmicznego Ziemia?

[McArti]

Ja rozumiem, że to polega na tym, że żagiel modyfikuje orbitę wokoło słoneczną na, którą trzeba statek tak czy inaczej wrzucić.

[Hans]

(...)

Z drugiej strony, przyjemną sprawą odróżniającą żeglowanie w kosmosie od żeglowania w wodzie jest fakt, że nie trzeba halsować. Wystarczy obrócić się dziobem do Słońca, żagle zmienią się w hamulec i wskutek spadku prędkości orbita się ścieśni i znajdziemy się bliżej Słońca.

Czytałem też o planach popychania takiego statku laserem z Ziemi. To już zupełnie brzmi jak s-f.

 

No i co wy na to, astronauci statku kosmicznego Ziemia?

 

Ja to widze tak:

 

1. Lecimy do innej gwiazdy. Przez 1/2 drogi jestesmy blizej Slonca i dostajemy kopa w predkosci (na poczatku poteznego - najwieksze przysp, a potem mniejszego - coraz niej lapiemy swiatla Slonca w zagiel) Druga polowa drogi to przewaga gwiazdy docelowej. To od dziobu dostajemy swiatlo ktore coraz mocniej zaczyna nas hamowac. Fajno. Mamy jak ruszyc i zatrzymac sie. Na miejsu wchodzimy na interesujaca nas orbite, zwijamy zagiel badamy czy kolonizujemy czy co tam innego. A potem dokladnie ta sama zasada w drodze powrotnej.

 

2. Lecimy do planety. Czyli tracimy osrodek generowania naszej mocy od dzioba. Co nam zostaje?

 

3. Zostaje nam opcja 3, czyli wejscie z rozpedu na orbite, i nie wytracanie predkosci. Skladamy zagle, wysylamy ladownik na miesce. Badamy, kolonizujemy czy co tam innego. Mamusia caly czas poyka nie tracac predkosci na orbicie. Po zakonczeniu naszej misji wracamy na mamusie i wystrzeliwujemy jak z procy w kierunku Slonka. Po drodze rozwijamy zagiel ktory hamuje nas do znosnej predkosci.

 

 

Zadanko. Gdzie tu jest blad?

 

Pozdrawiam.

[Radek Grochowski]

Czy na taki żagiel większy wpływ wywiera ciśnienie promieniowania czy wiatru słonecznego? Ktoś się orientuje?

[sumas]

Czy na taki żagiel większy wpływ wywiera ciśnienie promieniowania czy wiatru słonecznego? Ktoś się orientuje?

 

tu: http://www.planetary.org/solarsail/indepth...ot_the_wind.htm

można wyczytać, że tylko ciśnienie swiatła, a nie wiatru słonecznego, a to ciśnienie jest wystarczające, przy poruszaniu się miedzy merkurym a jowiszem

natomiast przy dalszych podróżach, światło musiało by być ogniskowane już, jak wiązka lasera

pozdrowienia

 

przy okazji, historia podróżowania w przestrzeni kosmicznej, dziwnie blisko kojarzy mi się z rozwojem sposobów podróżowania ludzi przez ziemskie morza i oceany, bo np.:

 

silniki rakietowe - to nieszczęśni galernicy-wioślarze (akcja-reakcja, a cały zasób energii na pokładzie, bębny i baty to takie dopalacze)

 

kosmiczne żagle - wiadomo (energia już zewnątrz, ale sztuka nawigacji, talentu sternika)

 

silniki jonowe - parowce? (energia znowu w statku, ale już bardziej efektywnie wykorzystana)

 

a co nam zastąpi śrubę? żeby się tak zaprzeć jakoś w tej próżni, ba ale tam niema się czego złapać, ani w co wkręcić, więc co czeka nas dalej?

tak sobie myślę, że dopiero jakieś okiełznanie grawitacji, może spowodować dopiero lawinowy i tani rozwój podróży pozaziemskich, taki jaki mamy tu na Ziemii

Edytowane 22 Czerwca 2005 przez sumas

[Hans]

(...)

Wystarczy obrócić się dziobem do Słońca, żagle zmienią się w hamulec

(...)

 

Nie wystarczy. Sloneczko dalej bedzie Cie odpychac a nie przyciagac, zagiel tylko ci sie odwinie w druga manke

Pozdrawiam.

[BBwro]

Nie wystarczy. Sloneczko dalej bedzie Cie odpychac a nie przyciagac, zagiel tylko ci sie odwinie w druga manke 

 

 

Ale chodzi mi o to, że jak mam już jakiś wektor prędkości "od słońca" to jak ustawię żagle tak, żeby wektor siły wiatru był w przeciwnym kierunku to prędkość mi się zmniejszy i zacznę spadać. Tak czy nie?

 

Poprawka: powiedzmy nie "od Słońca", tylko dookoła, po zwiększającej się orbicie (bo mam przyspieszenie od żagla). Jak obrócę żagiel, żeby przyspieszenie było ujemne to zacznę hamować i orbita zacznie się zmniejszać, nieprawdaż?

Edytowane 22 Czerwca 2005 przez BBwro

[Hans]

Ale chodzi mi o to, że jak mam już jakiś wektor prędkości "od słońca" to jak ustawię żagle tak, żeby wektor siły wiatru był w przeciwnym kierunku to prędkość mi się zmniejszy i zacznę spadać. Tak czy nie?

 

A niby jak? Zeglujac po wodzie pod wiatr masz mozliwosc ustawienia sie bokiem. Czesc sily wybierze burta hamowana przez wode, reszte przeznaczysz na plyniecie pod katem mniejszym niz 90* do kierunku wiatru. A tu co? Nie masz osrodka ktory na ciebie dziala. Albo z pradem albo w ogole! To tak po mojemu. Jak sie myle to naprostowac mnie szybciorasem prosze.

 

Pozdrawiam.

[McArti]

podstawowa prędkość to prędkośc orbitalna takiego statku? nie uwierze, że to może lecieć od tak na prostej przechodzącej przez środek słońca.

[Hans]

podstawowa prędkość to prędkośc orbitalna takiego statku? nie uwierze, że to może lecieć od tak na prostej przechodzącej przez środek słońca.

 

eee... a mozesz tak lopata? Nie czaje.

 

Pozdrawiam.

[BBwro]

podstawowa prędkość to prędkośc orbitalna takiego statku? nie uwierze, że to może lecieć od tak na prostej przechodzącej przez środek słońca.

 

Zgoda, jak właśnie przed chwilą napisałem w poprawce do swojego postu (zanim zobaczyłem Twój) Lecimy po spirali.

[Arek]

[quote name=BBwro' date='Jun 22 2005, 13:15

Ale, policzyłem właśnie ze szkolnego wzoru s=at^2/2, że nawet z a=1 mm/s^2 da się przelecieć te 55 mln km do Marsa (przy opozycji) w 121 dni. To nie brzmi tak przerażająco.

Oczywiście, masa takiego statku załogowego byłaby wielokrotnie większa, niż te 100 kg Cosmosa. Tyle samo razy musiałaby się zwiększyć powierzchnia żagli.

[/quote]

 

Po linii prostej sie nie da, bo w trakcie podróży cel naszej mijsi czyli Mars zmienia swoje położenie.

Trajektoria będzie więc łukiem, a przez co odległość będzie większa niż 55 mln km.

 

Arek

[Hans]

Zrobilem za duzy skrot myslowy. Rys. nizej powinien wyjasnic moja idee braku hamowania.

 

Pozdrawiam.

[Arek]

Hans, a dlaczego mialoby przestac nasz odpychac jesli powierzchnia zagla sie nie zmienila? To ze

statek jest po drugiej stronie zagla niczego nie zmienia.

 

Arek

[sumas]

skoro taki żagiel napędza ciśnienie światła, to może odpowiedni układ żagli, potrafi wytworzyć podciśnienie ?

pozdrowienia

[Hans]

Hans, a dlaczego mialoby przestac nasz odpychac jesli powierzchnia zagla sie nie zmienila? To ze

statek jest po drugiej stronie zagla niczego nie zmienia.

 

Arek

 

No ja wlasnie o tym. Jak bysmy sie nie ustawili to bedzie nas odpychac. Od 100% skutecznosci po 0% przy zwinietym zaglu. Aby poleciec spowrotem musimy uzyc procy grawitacyjnej jakiejs planety. Samym ustawianiem zagla, nawet na centymetr nie zblizymy sie do Slonca spowrotem. No chyba, ze gdzies popelniam kardynalny blad.

 

Pozdrawiam.

[Hans]

Zaraz, zaraz. Mam wizje jak zahamowac . Dajcie mi 10 min. to to jakos rozrysuje.

 

Pozdrawiam.

[Arek]

W dalekosieznych planach roznych agencji jest wysylanie stacji, ktore beda dzialac jak potezne

lustra lub soczewki i one beda napedzac zagle w drodze powrotnej. Ale to piesn dalekiej przyszlosci.

 

Arek

[BBwro]

Z FAQ o Cosmosie na stronie Planetary.org:

9 . Can a solar sail only provide thrust away from the sun?

 

No, thrust can be generated inward or outward with respect to the sun. By turning the sail at different angles, we can add or subtract velocity to the spacecraft. When we add velocity, the sail flies away from the Sun. When we subtract velocity, its orbit spirals inward.

 

O to właśnie mi chodziło. Ale narysować też tego nie umiem

[McArti]

czyżby hamowanko?

 

[Arek]

W tej sytuacji tak. W sytuacji narysowanej przez Hansa nie

 

Arek

[Hans]

czyżby hamowanko?

 

 

O. Wlasnie to rysowalem pod Paintem, ale mnie ubiegles. Mamy hamowanie!

 

Pytanie z pierwszego mojego posta dalej aktualne. Gdzie tam jest blad?

[BBwro]

czyżby hamowanko?

 

No, o czymś takim właśnie myślałem. Ale chodzi o to, czy możemy tak rozkładać prędkość. Dla łódki czy samochodu możemy, bo mamy miecz, koła, tarcie itd i ta składowa siły, która nie jest nam potrzebna zamienia się w ciepło. Ale dla statku kosmicznego?

[McArti]

siłą utrzymująca odległość od słońca jest odśrodkowa wynikająca z prędkości. zmniejszenie prędkości po orbicie i lecimy na pysk (znaczy słońce)

 

wychodzi mi na to, że nie wolno ustawić żagli prostopadle do promieni słonecznych, bo spadniemy zmienimy orbite na wyższą prędkośc zostanie nam ta sama a ona jest nie wystarczająca do orbitowania i spadamy.

[Piniu]

No i po żagielku podobno stracili kontakt