Могу ли я «направиться» к лазерному лучу, от которого я питаю свой 100% эффективный и безмассовый ионный двигатель?

Насколько мне известно, для света и частиц с учетом специальной теории относительности:

Е 2 "=" ( Т + м 0 с 2 ) 2 "=" п 2 с 2 + м 0 2 с 4  (частицы) Е "=" п с  (фотоны) Ф "=" г п г т ≠ м а . †

Если у меня есть бутылка с водородом или ксеноном, ионный двигатель со стопроцентной эффективностью и безмассовый ионный двигатель, а также преобразователи света в электричество, я могу разгоняться от лазерного луча, поглощая их импульс и используя их энергию для ускорения ионов обратно к источнику излучения. лазер.

Я думаю, но не уверен, что разогнаться прямо в луч трудно или невозможно, потому что 1) этот комментарий и 2) данное количество энергии сообщает больше импульса фотону, чем частице с ненулевой массой покоя м 0 .

Вопросы:

  1. Это правильно? Даже со 100% эффективными и безмассовыми преобразователями света в энергию и ионными двигателями я никогда не смогу ускориться прямо в луч света?

  2. Если да, то для данной энергии частицы Т и масса покоя м 0 под каким максимальным углом я могу разогнаться в полупространстве (полушарии) по направлению к лазерному лучу, если есть? Или я могу только разогнаться в полупространство от него?

† ссылка

без проблем! К сожалению, я считаю модерацию здесь весьма нежелательной, поэтому, чтобы не тратить эмоциональную энергию в будущем, я удалю свою учетную запись на этом сайте; это было честью :)
@MarcusMüller спасибо за откровенность. Я нахожу модерацию здесь превосходной, даже образцовой модерации Stack Exchange , и она полностью адаптирована к тому, чтобы сайт радушно встречал новых пользователей, сохраняя при этом сердечный подход и фокусируясь на изучении аспектов освоения космоса, а также на самом космосе.
@MarcusMüller Если вы считаете, что сайт можно улучшить, почему бы не выразить что-то в мета? Когда в дело вовлечены люди, всегда есть место для совершенствования,
рассматриваемый модератор просто изменил формулировку вопроса, тем самым явно лишив мой ответ недействительности, а затем без предупреждения удалил мой ответ. Затем я спросил в комментарии к вопросу, если он был так же не уверен в изменении, как он выразился, то это был осторожный выбор модератора просто удалить мой ответ, а не просто понизить его. И он просто продолжал удалять мои комментарии. Так что, нет, извините, не трачу на это никаких усилий — он избранный модератор, менять его не собираюсь, поэтому покидаю это сообщество :)
@MarcusMüller, хорошо, могли быть некоторые дополнительные соображения, которые выявлялись бы в мета-взаимодействии. Модераторы работают в другом, более широком информационном пространстве и в более широком пространстве ответственности, чем остальные из нас. В любом случае, если у вас есть какие-либо мысли о том, всегда ли космические корабли в дальнем космосе использовали какую-либо форму расширенного спектра для передачи данных? прежде чем вы уйдете, было бы здорово их услышать, я все еще не понимаю, что модуляции делают или не считают «расширенным спектром». Возможно, дело в терминологии...
Я честно говоря запутался, это совсем другое дело?
@MarcusMüller да, это ортогонально с точки зрения темы. Я только вчера впервые наткнулся на ваш профиль и подумал: "О, здорово! Радиоведущий!" Вот почему я составил этот длинный список . На следующий день вы говорите об отъезде, и я думаю: «О нет, все эти потенциальные ответы исчезают…» Вопрос о расширенном спектре долгое время озадачивал меня, и я надеялся, что вы, возможно, сможете избавиться от него. некоторый свет на это. Я вижу цель SE просто в том, чтобы генерировать хорошие ответы, а на этот вопрос он нужен!
@MarcusMüller, но я также надеюсь, что это метафора для SE в целом и для этого сайта; здесь нет ничего идеального, потому что он полностью открыт для Интернета и планеты, полной разнородных людей; когда все кажется еще более несовершенным, чем обычно, всегда можно просто перейти к следующему оставшемуся без ответа вопросу или, в моем случае, к его написанию :-)
@MarcusMüller, о, я только что наткнулся на страницу, о которой вы говорите. Да, внезапное удаление кажется нехарактерным для сайта. Я определенно не думаю, что стоит покидать сайт, и думаю, что его стоит изучить в мета. Если хотите, я могу написать мета-вопрос об этом. Но если ответом будет «вы разозлились и нарушили условия взаимодействия (кодекс поведения)», то именно так теперь работает SE, чтобы обеспечить открытость для всего Интернета. Нам нужно всегда оставаться сердечными, иногда даже против нашей воли. :-)
не злой, просто не желающий вкладывать усилия

Ответы (1)

Поскольку вы используете топливо (реакционную массу), это может работать только в течение конечного времени, но какое-то время это должно быть возможно. Мы могли бы представить, что у нас есть «большой» корабль, поэтому энергия, которую мы получаем от источника, придает ему ничтожный импульс. Затем мы могли бы использовать эту энергию, чтобы оттолкнуться от корпуса корабля и ускориться к источнику энергии. Сделанный.

Но это должно хорошо работать и для более реалистичных настроек. В качестве примера я предполагаю, что корабль достаточно «большой», чтобы ксеноновый выхлоп составлял незначительную долю от общей массы.

Я получаю 1 МДж фотонов. Насколько сильно он «толкает» корабль?

г п "=" Е с "=" 0,0033 кг м/с

Двигатель может развивать относительную скорость с ксеноном 20 км/с. Большая часть энергии пойдет на выхлоп. Сколько ксенона можно разогнать от этой энергии со 100% эффективностью?

м "=" 2 Е в 2 "=" 0,005 кг
г п "=" 0,005 кг   20 км/с "=" 100 кг м/с

Так как это больше, мы можем пойти в любом направлении.

Цифры не точны даже при идеальном КПД (100% энергии не пойдет на выхлоп, двигатель не импульсивный, поэтому некоторые потери при г п и т. д.), но разница легко покрывает эти оговорки.

Это прекрасно! Импульс входящего фотона абсолютно тривиален по сравнению с тем, что его энергия может быть использована для передачи реакционной массе. Этот результат, по-видимому, не зависит от массы отдельной частицы; протоны, ксеноны или шарики подошли бы, если бы практичность не имела значения. Однако, если бы максимальное напряжение ускорения действительно имело значение, было бы некоторое предпочтение.
Могу ли я «направиться» к лазерному лучу, от которого я питаю свой 100% эффективный и безмассовый ионный двигатель?
СпросиСетьПолитика конфиденциальности1y, 0v