Используемый спутник с солнечным парусом создает тягу, поскольку на орбите вокруг Земли он приобретает эксцентриситет, потому что он может двигаться только с одной стороны Земли. Когда орбита станет достаточно эксцентричной, орбита приблизится к атмосфере.
Можно ли создать подъемную силу, используя жесткий парус в форме плоского крыла вместо обычного солнечного паруса, чтобы использовать идеальный газ из внешней атмосферы Земли для набора высоты, а также скорректировать эксцентриситет для создания эксцентричной, но стабильной орбиты только с использованием солнечной энергии?
Необходима достаточная скорость, чтобы преодолеть атмосферное сопротивление Земли. Для более узкой орбиты потребуется достаточная площадь поверхности солнечного паруса с весом по сравнению с традиционными солнечными парусами. Этой скорости достаточно, чтобы парус мог использовать сопротивление, чтобы вернуть спутник по зеркальной траектории назад, мимо Луны. Но в идеале парусу не нужно было бы ломаться в воздухе, чтобы угол к солнцу во время более длинной орбиты был бы самокорректирующимся. Vains будет служить как солнечными панелями, так и активной стабилизацией орбиты.
Могут ли орбитальные маневры выполняться солнечным парусом для коррекции эксцентриситета?
Может ли спутник работать как радиометр?
Можно ли добавить к ионному двигателю солнечный парус, чтобы он работал лучше?
По-видимому, этот вопрос был отредактирован, пока я отвечал на него. На вопрос «Можете ли вы создать подъемную силу?»: одним словом, нет. По двум основным причинам.
Во-первых, подъемная сила, как мы ее знаем и как она выражена в классическом уравнении подъемной силы , создается в столкновительном газе, т. е. среднее расстояние между молекулярными столкновениями (« длина свободного пробега ») намного меньше, чем размеры объекта, создающего подъемную силу. . Это не так на орбитальных высотах. (См. обсуждение в ответе Дэвида Хаммена на вопрос «Почему спутники LEO не имеют аэродинамической формы?») Из-за отсутствия молекулярных столкновений молекулы, путешествующие «над» «крылом», не могут отклоняться от своих траекторий, чтобы следовать контуру крыла, как предполагает традиционный подход Навье-Стокса к потоку. Таким образом, классическое уравнение подъемной силы не может быть использовано.
С отключенным классическим механизмом подъемной силы единственным другим потенциальным источником подъемной силы является молекулярное отклонение, когда входящие молекулы сталкиваются с поверхностью объекта и отражают («отскакивают») от этой поверхности квазизеркальным образом, что приводит к чистому импульсу. обмен, производящий силу. Но чтобы получить эту силу, вам нужно квазизеркальное отражение, по крайней мере, в какой-то степени, и это связано с «коэффициентом аккомодации», который фигурирует в теоретической и лабораторной литературе с 1930-х годов, а в космических испытаниях — с 1960-х. . Работа Кеннета и Милдред Мо .показывают, что измерения коэффициента аккомодации согласуются с полностью диффузными и низкоскоростными молекулярными траекториями после столкновения, предполагая, что большая часть молекул адсорбируется на поверхности, а затем повторно излучается: нет зеркального отражения, поэтому нет силы отклонения.
Тем не менее, вы можете получить некоторую составляющую силы от переизлучения. Но скорости переизлучения соответствуют тепловым скоростям для температуры поверхности, и они намного ниже орбитальной скорости. Таким образом, сила, возникающая в результате повторного излучения, намного меньше, чем сила сопротивления, а L/D настолько мала, что бесполезна.
Между прочим, приведенное выше исследование атмосферного сопротивления на орбите показывает, что на очень низкой околоземной орбите коэффициент лобового сопротивления (и, следовательно, коэффициент аккомодации) зависит от формы транспортного средства, но выше это кажется независимым от формы транспортного средства. . Так что не имеет большого значения, будут ли солнечные паруса тонкопленочными или жесткими.
В недавно отредактированном вопросе говорится: «При использовании солнечного паруса для создания тяги на орбите вокруг Земли орбита приобретает эксцентриситет. Когда орбита становится эксцентричной, орбита приближается к атмосфере». Если большая полуось орбиты a остается фиксированной, то увеличение эксцентриситета действительно приводит к уменьшению радиуса перицентра.
Но приложение составляющей силы в направлении вектора скорости приведет к увеличению a . Сила, приложенная к апоапсису, будет работать против сопротивления, чтобы увеличить радиус перицентра. Сопротивление там чрезвычайно мало, поэтому, чтобы предотвратить увеличение радиуса перицентра, ориентацией солнечного паруса нужно было бы тщательно управлять, чтобы результирующие силы были небольшими как вдоль вектора скорости, так и перпендикулярно ему. Силы, приложенные к перицентру вдоль вектора скорости, поднимают или опускают апоцентр: антипараллельные силы, такие как сопротивление, опускают апоцентр, в то время как параллельные силы, например силы правильно ориентированного солнечного паруса, поднимают апоцентр. Поскольку сопротивление максимально в перицентре, поддержание радиуса апоцентра — это то место, где солнечный парус был бы наиболее полезен.
Требование поддерживать радиус апоцентра определяет размер солнечного паруса, необходимого для преодоления сопротивления перицентра. Вот почему при апоапсисе необходимо тщательно контролировать ориентацию паруса. Парус способен создавать усилия, намного превышающие необходимые для поддержания радиуса перицентра. Неумелое обращение с ориентацией паруса могло привести к большим изменениям радиуса перицентра. Если это изменение направлено вниз, это может быть проблемой.
Джодер говорит, что восстановит Монику
Джодер говорит, что восстановит Монику
Муза
Уве
Муза