સૌર સઢ શું છે. સૌર સફર: એક સરળ વિચાર જે આપણને તારાઓ સુધી ઉડવા માટે મદદ કરશે

લેખ વિશે સંક્ષિપ્તમાં:પહેલાં, કેબ ડ્રાઇવરોએ બૂમ પાડી: "પણ, ચાલો જઈએ!", પાઇલોટ્સ - "પ્રોપેલરમાંથી!", અને ગાગરીન પોતાને લૅકોનિક સુધી મર્યાદિત કરે છે: "ચાલો જઈએ!" તે તદ્દન શક્ય છે કે લગભગ 20-30 વર્ષોમાં, અવકાશયાત્રીઓ "સમુદ્ર" ઉદ્ગારો સાથે રેડિયો હવા ભરી દેશે: "મેઇનસેલ ઉભા કરો, બોમ્બ ટોપસેલ્સ દૂર કરો!", છેવટે, સૌર સઢ સસ્તી, સુલભ અને છે. અવકાશમાં પરિવહનનું ખૂબ જ અસરકારક માધ્યમ છે, જે હવે મંગળ પર જવા માટે મનુષ્યો માટે શ્રેષ્ઠ માર્ગો પૈકીના એક તરીકે જોવામાં આવે છે. તમે આ વિશે જાણવા માગો છો તે બધું તેમાં છે નવો લેખ"સેલ ઉભા કરો!"

સેઇલ્સ ઉભા કરો!

સૌર સઢ- તારાઓ માટેનો માર્ગ

દરેક વ્યક્તિ બાળપણથી જાણે છે કે આવા અને આવા અશક્ય છે. પરંતુ હંમેશા એક અજ્ઞાની હોય છે જે આ જાણતો નથી. તે જ શોધ કરે છે.

આલ્બર્ટ આઈન્સ્ટાઈન

સેઇલ એ એક સરળ ઉપકરણ છે જેણે સેંકડો વર્ષોથી લોકોને સારી રીતે સેવા આપી છે. જમીનનો વિકાસ ચોક્કસપણે સેલ્સ હેઠળ કરવામાં આવ્યો હતો. પરંતુ 19મી સદીના અંતમાં તેઓએ પહેલા સ્ટીમ એન્જીન, પછી ડીઝલ એન્જીન અને પછીથી અવકાશ રોકેટ અને અણુ ઉર્જા માણસની સેવા કરવા માટે માર્ગ આપ્યો. એવું લાગે છે કે સઢવાળા વહાણો કાયમ માટે રમતગમતના ક્ષેત્રમાં, સમૃદ્ધ, મોંઘી ઐતિહાસિક ફિલ્મો અને સાહસિક દરિયાઈ નવલકથાઓ માટે આરામ કરે છે.

જેમ કે રાબિનોવિચે પ્રખ્યાત મજાકમાં કહ્યું: "તમે રાહ જોઈ શકતા નથી!" અવકાશ સંશોધન ક્ષેત્રના અગ્રણી નિષ્ણાતો દાયકાઓથી અવકાશમાં સૌર સઢનો ઉપયોગ કરવાના મુદ્દા પર ગંભીરતાથી ચર્ચા કરી રહ્યા છે. આપણામાંના ઘણાએ આ શબ્દ સાંભળ્યો છે અને સૌર સઢ કેવી રીતે કાર્ય કરે છે તે અંગેનો અંદાજ છે. પરંતુ નજીકના નિરીક્ષણ પર સૌર સઢ શું છે? શું તે ખરેખર રાસાયણિક રોકેટ એન્જિન કરતાં વધુ કાર્યક્ષમ છે?

લેખક!

લગભગ 400 વર્ષ પહેલાં, ઉત્કૃષ્ટ જર્મન ખગોળશાસ્ત્રી જોહાન્સ કેપ્લર (1571-1630), ધૂમકેતુઓનું અવલોકન કરતા, જાણવા મળ્યું કે તેમની પૂંછડીઓ સતત સૂર્યની વિરુદ્ધ દિશામાં નિર્દેશિત કરવામાં આવી હતી. 1619 માં તેમના દ્વારા પ્રકાશિત ગ્રંથ "ઓન ધૂમકેતુઓ" માં, આ ઘટનાને સૂર્યપ્રકાશના પ્રભાવ દ્વારા સમજાવવામાં આવી હતી (તે સમયે એક વિચાર માત્ર ઉન્મત્ત જ નહીં, પણ એકદમ જોખમી પણ હતો). કોઈપણ રીતે, કેપ્લર એ સૂચવનાર પ્રથમ હતો સૂર્યપ્રકાશધૂમકેતુઓની પૂંછડીઓ પર દબાણ લાવે છે.

પછીની કેટલીક સદીઓમાં, માત્ર ખગોળશાસ્ત્રીઓ, ચાર્લાટન્સ અને સ્કિઝોફ્રેનિક્સને જ અવકાશમાં રસ હતો, અને સૌપ્રથમ તેને કેવળ શૈક્ષણિક રીતે શોધ્યું - તેમનો ત્યાં ઉડવાનો કોઈ ઈરાદો નહોતો, અને બાકીના લોકો ચોક્કસપણે સૂર્યપ્રકાશનો ઉપયોગ કરીને અન્ય સ્થળોએ મુસાફરી કરવાનો કોઈ રસ્તો શોધી શક્યા ન હતા. ગ્રહો

અંદર પ્રકાશ દબાણ સિદ્ધાંત ક્લાસિકલ ઇલેક્ટ્રોડાયનેમિક્સજેમ્સ ક્લાર્ક મેક્સવેલ દ્વારા 1873 માં આગળ મૂકવામાં આવ્યું હતું, જેણે આ ઘટનાને ઇલેક્ટ્રિક દ્વારા આવેગના સ્થાનાંતરણ સાથે સાંકળી હતી. ચુંબકીય ક્ષેત્રપદાર્થ

એવું બને છે કે પશ્ચિમના વૈજ્ઞાનિકો આજકાલ કેટલાક મહાનને યાદ કરવામાં અત્યંત અનિચ્છા અનુભવે છે વૈજ્ઞાનિક શોધોરશિયામાં બનાવવામાં આવ્યા હતા. તેઓ રેડિયોની શોધને પોપોવ સાથે બિલકુલ સાંકળતા નથી, અને તેઓ લોડીગિન સાથે અગ્નિથી પ્રકાશિત બલ્બને સાંકળતા નથી. જો કે, અપવાદ વિના તમામ સંશોધકો સ્વીકારે છે કે વિકાસના ક્ષેત્રમાં અગ્રણી છે અવકાશ સઢઅમારા દેશબંધુઓ છે.

તેથી, પ્રકાશ દબાણ ચાલુ ઘન 1899 માં પ્યોટર નિકોલેવિચ લેબેડેવ (1866-1912) દ્વારા સૌપ્રથમ શોધખોળ કરવામાં આવી હતી. તેમના પ્રયોગોમાં, તેમણે એક ખાલી કરેલ (~10 થી માઈનસ ચોથા પાવર ઓફ મિલીમીટર) કાચના જહાજનો ઉપયોગ કર્યો, જ્યાં પાતળી મીકા ડિસ્ક-પાંખો સાથેના ટોર્સિયન બેલેન્સના રોકર આર્મ્સને પાતળા ચાંદીના દોરા પર લટકાવવામાં આવ્યા હતા (તે શું તેઓ ઇરેડિયેશનના સંપર્કમાં હતા). તે લેબેદેવ હતા જેમણે પ્રાયોગિક રીતે મેક્સવેલના પ્રકાશ દબાણના સિદ્ધાંતની માન્યતાની પુષ્ટિ કરી હતી.

સૌર સઢની શોધ અન્ય રશિયન વૈજ્ઞાનિક દ્વારા કરવામાં આવી હતી - ફ્રેડરિક આર્ટુરોવિચ ઝેન્ડર(1887 - 1933). તેણે સૌપ્રથમ આ ઉપકરણની ઘણી ડિઝાઇનની તપાસ કરી, જેમાંથી સૌથી યોગ્ય તેનું વિગતવાર વર્ણન તેમના દ્વારા 1924માં "અન્ય ગ્રહોની ફ્લાઇટ્સ" લેખના અપ્રકાશિત સંસ્કરણમાં કરવામાં આવ્યું હતું.

વૈજ્ઞાનિકના મતે સૌર સઢનું ક્ષેત્રફળ 1 હોવું જોઈતું હતું ચોરસ કિલોમીટર 0.01 મિલીમીટરની સ્ક્રીનની જાડાઈ અને 300 કિલોગ્રામના સમૂહ સાથે. નૌકામાં કેન્દ્રિય અક્ષ અને શક્તિ તત્વોનો ચોક્કસ સમૂહ હોવો જોઈએ જે તેના આકારને ટેકો આપે. ઝેન્ડરે નોંધ્યું હતું કે સ્ક્રીનની જાડાઈ વધુ નાની હોઈ શકે છે, કારણ કે એડિસન 0.001 મિલીમીટરની જાડાઈ અને 3200ના કદ સાથે નિકલ શીટ્સનું ઉત્પાદન કરવામાં સફળ રહ્યો હતો. ચોરસ મીટર.

વૈજ્ઞાનિકે સૌર સઢ હેઠળ અવકાશયાનની હિલચાલના મૂળભૂત સિદ્ધાંતને વિકસાવવાનો પણ પ્રયાસ કર્યો. તેણે અવકાશયાનના સૌર સઢ તરફ અમુક મધ્યવર્તી અંતરે સ્થિત બીજા સઢ દ્વારા એકત્રિત પ્રકાશના પ્રવાહને દિશામાન કરવાનું યોગ્ય માન્યું. આંતરગ્રહીય સ્ટેશન. આ વિચાર તેના પડઘા છે આધુનિક ઓફરઅવકાશયાનને વેગ આપવા માટે કૃત્રિમ રેડિયન્ટ (લેસર) પવનના ઉપયોગ પર, સૂર્ય કિરણો કરતાં સપાટી પર નોંધપાત્ર રીતે વધારે દબાણ પ્રદાન કરે છે.

આ રસપ્રદ છે:
  • સઢની શોધ કોણે કરી તે બરાબર જાણી શકાયું નથી. જો કે, 6,000 વર્ષ પહેલાં, ઇજિપ્તવાસીઓ પહેલેથી જ આત્મવિશ્વાસપૂર્વક નાઇલ સાથે વહાણ કરતી વખતે સીધી સેઇલનો ઉપયોગ કરતા હતા.
  • હેમ્બર્ગ કંપની લેશ દ્વારા 20 મી સદીની શરૂઆતમાં બાંધવામાં આવેલ ક્લિપર પ્રોસીન, વિશ્વનો સૌથી મોટો સેઇલ વિસ્તાર ધરાવે છે - 6500 ચોરસ મીટર. m
  • માનવજાતના ઈતિહાસમાં સૌથી ઝડપી સઢવાળી જહાજો - ટી ક્લીપર્સ (19મી સદીના અંતમાં) 20 નોટ (37 કિમી/કલાક) સુધીની ઝડપે પહોંચી
  • સૈદ્ધાંતિક રીતે, સ્પેસ સેઇલબોટ પ્રકાશની ગતિના 30% અને તેનાથી પણ વધુ ગતિ કરી શકે છે.
  • પૃથ્વીની ભ્રમણકક્ષામાં સૂર્યપ્રકાશનું દબાણ 9.12 µN/m 2 (કીડીના વજન કરતાં ઓછું) છે.
  • "સોલર સેઇલ" "સ્ટાર વોર્સ" ના બીજા એપિસોડમાં દેખાયો (" સ્ટાર વોર્સ 2: કાઉન્ટ ડુકુ (ઉર્ફે સરુમન, ઉર્ફે ક્રિસ્ટોફર લી) ના જહાજ પર ક્લોન્સનો હુમલો”).

આપણી પાસે શું છે?

કેટલાક સ્ત્રોતો સૌર સઢને "પ્રકાશ" કહે છે - મોટેભાગે આ એવા કિસ્સાઓમાં થાય છે જ્યાં સૂર્યનો ઉપયોગ કરવાનો પ્રસ્તાવ નથી, પરંતુ, ઉદાહરણ તરીકે, પ્રકાશ સ્ત્રોત તરીકે લેસર.

આ ઉપકરણનું સંચાલન સિદ્ધાંત અતિ સરળ છે - અવકાશયાનએક વિશાળ કેનવાસ ઉઘાડે છે - એક સેઇલ, જે પ્રકાશના ફોટોનને પ્રતિબિંબિત કરે છે અથવા શોષી લે છે (કાળા સેઇલ સાથેના વિકલ્પો પણ ધ્યાનમાં લેવામાં આવે છે).

પૃથ્વીની ભ્રમણકક્ષામાં (1 ખગોળશાસ્ત્રીય એકમસૂર્યથી અંતર), 0.8 g/m2 વજન ધરાવતું સઢ સૂર્યપ્રકાશના સંપર્કમાં લગભગ સમાન શક્તિનો અનુભવ કરે છે. દબાણ સૂર્યથી અંતરના વર્ગના વિપરિત પ્રમાણસર છે. નોંધ કરો કે સેઇલ વધુ ભારે હોઈ શકે છે - અને તેમ છતાં તે વધુ કે ઓછા કાર્યાત્મક રહેશે, જો કે તે ના પ્રભાવ હેઠળ સ્વતંત્ર રીતે ખોલવામાં સમર્થ હશે નહીં. સૌર પવન(તમારે તેને ખોલવું પડશે યાંત્રિક રીતે).

સૌર સઢનો મુખ્ય ગેરલાભ એ છે કે તે જહાજને સૂર્યથી દૂર ખસેડી શકે છે, તેની તરફ નહીં. કેટલીકવાર એવો અભિપ્રાય વ્યક્ત કરવામાં આવે છે કે જો તમે ટેક કરો તો સૂર્યની દિશામાં ઉડાન શક્ય છે (અહીં પવન સામે દરિયાઈ સઢવાળા વહાણની ઝિગઝેગ હિલચાલ સાથે સામ્યતા સ્પષ્ટ છે). તેના પર પડતા પ્રકાશની તુલનામાં સૌર સઢના કોણને બદલીને, તમે અવકાશયાનને સરળતાથી નિયંત્રિત કરી શકો છો, તમને ગમે તેટલી વાર તેના માર્ગને બદલી શકો છો (રોકેટ એન્જિન માટે અગમ્ય આનંદ).

બાહ્ય અવકાશમાં ચળવળની "સેલિંગ" પદ્ધતિનો મુખ્ય અને સૌથી મહત્વપૂર્ણ ફાયદો એ છે કે બળતણ ખર્ચની સંપૂર્ણ ગેરહાજરી. પૃથ્વીની નજીકના અવકાશમાં આધુનિક રાસાયણિક રોકેટ માટે હજી સુધી કોઈ વિકલ્પ નથી - તે પ્રમાણમાં સસ્તા છે અને સેંકડો ટન કાર્ગો ભ્રમણકક્ષામાં પ્રક્ષેપિત કરવામાં સક્ષમ છે.

જો કે, જ્યારે આંતરગ્રહીય મુસાફરીની વાત આવે છે, ત્યારે રાસાયણિક રોકેટના ફાયદા સમાપ્ત થાય છે. તેઓ ફક્ત વહાણ પ્રદાન કરવામાં સક્ષમ નથી સતત પ્રવેગક(અને, તેથી, તેને સૌથી વધુ શક્ય ઝડપ આપો) - છેવટે, હકીકતમાં, તેમના સમૂહમાંથી 90% થી વધુ ઝડપથી બળતણનો વપરાશ થાય છે. સૌથી રૂઢિચુસ્ત અંદાજો અનુસાર, મંગળની સફર માટે 900 ટન ઇંધણની જરૂર પડશે - અને આ હકીકત હોવા છતાં કે પેલોડ માસ લગભગ 10 ગણો ઓછો હશે. તેઓ રોકેટ વિશે પણ કહે છે કે "બળતણ પોતે વહન કરે છે."

પ્રથમ નજરમાં, અવકાશ સફર ખૂબ જ ધીમી છે. હા ખરેખર પ્રારંભિક તબક્કાતેનું પ્રવેગક કાચબાની રેસ જેવું હશે. જો કે, આપણે એ ન ભૂલવું જોઈએ કે પ્રવેગક સતત કાર્ય કરે છે (0.8 g/m2 વજનવાળા સઢ માટે પ્રારંભિક પ્રવેગક 1.2 mm/s 2) ની બરાબર હશે. શરતોમાં હવા વગરની જગ્યાઆ તમને ખૂબ જ ટૂંકા સમયમાં પ્રચંડ ઝડપ પ્રાપ્ત કરવાની મંજૂરી આપશે ટૂંકા શબ્દો.

કમનસીબે, અવકાશમાં સૌર સઢનો ઉપયોગ કરવાની સંભાવનાઓની ચર્ચા એક ખૂબ જ મહત્વપૂર્ણ મુદ્દાને સ્પર્શતી નથી - આટલી વિશાળ ઝડપે વહાણ કેવી રીતે ધીમું થશે? ઇન્ટરસ્ટેલર અભિયાનો માટે એક જવાબ છે - તેમાં તૈનાત સૌર સઢના ઉપયોગ દ્વારા વિરુદ્ધ બાજુ(જો કે, આ ફ્લાઇટના સમયમાં નોંધપાત્ર વધારો કરશે). પરંતુ મંગળની સફર વિશે શું કહે છે? તમારી સાથે રોકેટ ઇંધણ વહન કરવું બિનઅસરકારક છે, અને નવા પ્રકારનાં એન્જિનનો ઉપયોગ (ઉદાહરણ તરીકે, હાલમાં વિકસિત આયન એન્જિન) હજુ પણ પ્રશ્નમાં છે.

પદાર્થ અને સ્વરૂપ

જે સામગ્રીમાંથી સૌર સેઇલ બનાવવામાં આવે છે તે શક્ય તેટલી હળવા અને ટકાઉ હોવી જોઈએ. હાલમાં, સૌથી વધુ આશાસ્પદ પોલિમર ફિલ્મો મિલર અને કેપ્ટન (5 માઇક્રોન જાડા), એલ્યુમિનાઇઝ્ડ ( સૌથી પાતળું સ્તર 100 નેનોમીટરની ધાતુ) એક બાજુ પર, જે તેમને 90% સુધીની પરાવર્તકતા આપે છે.

આની પોતાની મુશ્કેલીઓ છે. માયલર ખૂબ જ સસ્તું અને સરળતાથી ઉપલબ્ધ છે (થોડી જાડી ફિલ્મો વ્યાપારી રીતે ઉપલબ્ધ છે), પરંતુ અવકાશમાં લાંબા ગાળાના ઉપયોગ માટે તે અયોગ્ય છે, કારણ કે તેના સંપર્કમાં આવવાથી તેનો નાશ થાય છે. અલ્ટ્રાવાયોલેટ કિરણોત્સર્ગ. કેપ્ટન વધુ સ્થિર છે, પરંતુ આવી ફિલ્મની લઘુત્તમ જાડાઈ 8 માઇક્રોન છે, અને આ આવા સઢનું પ્રદર્શન ઘટાડે છે.

હાલમાં, વૈજ્ઞાનિકો નેનોટેકનોલોજીના વિકાસની આશા રાખે છે - તેમની સહાયથી તેમાંથી સૌથી હળવા અને સૌથી કાર્યક્ષમ સૌર સઢનું નિર્માણ શક્ય બનશે. કાર્બન નેનોટ્યુબ.

સેઇલનો આકાર (ડિઝાઇન) લગભગ છે ઉચ્ચ મૂલ્યજે સામગ્રીમાંથી તેઓ બનાવવામાં આવે છે તેના કરતાં.

સૌથી સરળ અને સૌથી વિશ્વસનીય (પરંતુ ભારે, અને તેથી વધુ ઝડપી નથી) સૌર સેઇલમાં ફ્રેમ માળખું હોય છે. સૌથી વધુ તે યાદ અપાવે છે પતંગ- હળવા વજનના ક્રોસ-આકારની ફ્રેમ તેની સાથે સુરક્ષિત રીતે જોડાયેલ ચાર ત્રિકોણાકાર સેઇલ માટે સહાયક આધાર છે. ફ્રેમનો આકાર અલગ હોઈ શકે છે - રાઉન્ડ પણ. આ ડિઝાઇનનો સ્પષ્ટ ફાયદો એ છે કે સેઇલ સુરક્ષિત રીતે નિશ્ચિત છે - તે વળાંકવા માટે સમર્થ હશે નહીં અને નિયંત્રિત કરવા માટે સરળ છે (નીચે વળો વિવિધ ખૂણાપ્રકાશ માટે).

ત્યાં સેઇલ ડિઝાઇન્સ છે જેમાં ફ્રેમ નથી - કહેવાતા "ફરતી માળખું". આ મોડેલો અવકાશયાન સાથે જોડાયેલા રિબનના સ્વરૂપમાં બનાવવામાં આવે છે. નામ સૂચવે છે તેમ, આ પ્રકારની સેઇલ્સનું ઉદઘાટન તેની ધરીની આસપાસ વહાણના પરિભ્રમણ દ્વારા સુનિશ્ચિત થાય છે. કેન્દ્રત્યાગી દળો (બેલ્ટના છેડા સાથે એક નાનો ભાર જોડાયેલ છે) તેમને અંદર ખેંચે છે વિવિધ બાજુઓ, તમને ભારે ફ્રેમ વિના કરવાની મંજૂરી આપે છે. સૈદ્ધાંતિક રીતે, આ ડિઝાઇન તેના ઓછા વજનને કારણે ફ્રેમ સ્ટ્રક્ચર કરતાં અવકાશમાં ગતિની ઊંચી ઝડપ પૂરી પાડે છે.

સૌર સેઇલની રચના માટે આ મુખ્ય વિકલ્પો છે. અન્ય મોડેલો પણ ઓફર કરવામાં આવે છે, ઉદાહરણ તરીકે, કેનવાસ કે જે અવકાશમાં મુક્તપણે તરતા હોય છે અને કેબલનો ઉપયોગ કરીને જહાજ સાથે જોડાયેલા હોય છે. આ સેઇલનું એક પ્રકારનું "રેસિંગ" સંસ્કરણ છે - તેમના તમામ ગતિના ફાયદા માટે, તેઓ અવિશ્વસનીય અને નિયંત્રિત કરવા મુશ્કેલ છે.

બીજો વિકલ્પ (જોકે કેટલાક સંશોધકો તેને ભવિષ્યના વાહનોના એક અલગ વર્ગમાં મૂકવા માટે વલણ ધરાવે છે) કહેવાતા "પ્લાઝમા સેઇલ" છે.

પ્લાઝમા સેઇલ પૃથ્વીના ચુંબકીય ક્ષેત્રનું લઘુચિત્ર મોડેલ હશે. જેમ આપણું ચુંબકીય ક્ષેત્ર સૌર પવનના દબાણ હેઠળ વળે છે, તેમ અવકાશયાનની આસપાસનું ચુંબકીય ક્ષેત્ર (વ્યાસમાં 15-20 કિલોમીટર) ચાર્જ થયેલા કણોના દબાણ હેઠળ ફરી જશે.

આવનારા દિવસોમાં આપણા માટે શું સંગ્રહ છે?

ગયા વર્ષે 9 ઑગસ્ટના રોજ, જાપાનીઝ ઇન્સ્ટિટ્યૂટ ઑફ એસ્ટ્રોનોટિક્સ (ISAS) એ નીચી ભ્રમણકક્ષા (122 અને 169 કિમી)માં બે સંપૂર્ણ સુવિધાયુક્ત સૌર સેઇલ લોન્ચ કરી અને તૈનાત કર્યા.

પરંતુ દેશ ઉગતો સૂર્યસૌર સેઇલનું પરીક્ષણ કરનાર પ્રથમ નહોતા. હથેળી (કેટલાક આરક્ષણો સાથે) ફરીથી રશિયાની છે - 4 ફેબ્રુઆરી, 1993 ના રોજ, ઉપયોગ દ્વારા 20-મીટર પાતળા-ફિલ્મ સ્ટ્રક્ચરની જમાવટ સાથે "ઝનમ્યા -2" પ્રયોગ હાથ ધરવામાં આવ્યો હતો. કેન્દ્રત્યાગી દળોબોર્ડ પર પ્રોગ્રેસ M-15 જહાજ ડોક કરવામાં આવ્યું હતું ઓર્બિટલ સ્ટેશન"વિશ્વ".

આરક્ષણ સાથે આ ચેમ્પિયનશિપ શા માટે છે? હકીકત એ છે કે પ્રયોગનો મુખ્ય ઉદ્દેશ્ય આ કેનવાસના ટ્રેક્શન ગુણોનું પરીક્ષણ કરવાનો ન હતો, પરંતુ વિસ્તારને પ્રકાશિત કરવાનો હતો. પૃથ્વીની સપાટીપ્રતિબિંબિત પ્રકાશ - અન્ય તદ્દન વાસ્તવિક કાર્યસૌર સઢ

આ વસંત માટે કોસ્મોટ્રાન્સ ઉપગ્રહો AKS-1 અને AKS-2ના ક્લસ્ટર પ્રક્ષેપણનું આયોજન કરવામાં આવ્યું હતું (અંદાજિત તારીખ આ મહિને છે). તેમાંના દરેકનું વજન લગભગ બે કિલોગ્રામ (30x30x40 સેમી કન્ટેનર) છે અને ટેનિસ કોર્ટના કદ (જાડાઈ - 2 માઇક્રોમીટર) સોલર સેઇલ વહન કરે છે.

ફિલ્મની સપાટી પર ગોલ્ડ-પ્લેટેડ સેન્સર લગાવવામાં આવશે, જે પૃથ્વીના ધરતીકંપ-સંભવિત વિસ્તારો પર સેઇલ વિસ્તાર પર ચાર્જ વિતરણની ગતિશીલતાને રેકોર્ડ કરશે.

પરીક્ષણ ઉપરાંત સવારી ગુણવત્તાસ્પેસ સેઇલબોટ્સ, પૃથ્વીની સપાટીની અતિસંવેદનશીલ સંવેદના (ભૂકંપની આગાહી) પર શ્રેણીબદ્ધ પ્રયોગો હાથ ધરવા અને તેને પાંચ કિલોમીટરના વ્યાસવાળા પ્રકાશના સ્થળથી પ્રકાશિત કરવાનું આયોજન છે. ઉપગ્રહોને 800-કિલોમીટરની ભ્રમણકક્ષામાં છોડવામાં આવશે અને ઘણી સદીઓ સુધી ત્યાં રહી શકશે.

એક શબ્દમાં - જો તમે સ્પેસ નેવિગેશનના વિકાસના ક્ષેત્રમાં બાબતોની સ્થિતિ જુઓ (ત્સિઓલકોવ્સ્કી, માર્ગ દ્વારા, કોસ્મોનોટિક્સ તે રીતે કહેવાય છે), તો પછી સૌરમંડળના નજીકના ગ્રહોની શોધ બંધ થઈ જાય છે. વિજ્ઞાન સાહિત્ય. હાલમાં, સૌર સઢ એ અવકાશમાં હિલચાલ માટેનું સૌથી આશાસ્પદ ઉપકરણ છે, જેમાં રાસાયણિક રોકેટ એન્જિનો પર ઘણા ફાયદા છે. કોણ જાણે છે, કદાચ 20-30 વર્ષમાં તમે અને હું સ્પેસ સેલિંગ શિપ પર ટિકિટ ખરીદી શકશો અને મંગળ પર વેકેશન પર જઈ શકશો?

કેવી રીતે વાંચવું?

"સૌર પવન", આર્થર સી. ક્લાર્ક - અવકાશ સઢવાળી જહાજોની રેસ વિશેની વાર્તા (અને તે જ નામનો કાવ્યસંગ્રહ).

"ભગવાનના સફરજનમાં મિજ", લેરી નિવેન, જેરી પુર્નેલ - પુસ્તકમાં બતાવેલ છે એલિયન વહાણ, સૌર સેઇલ અને લેસર દ્વારા સંચાલિત.

"રોશેની દુનિયા", રોબર્ટ લાલ ફોરવર્ડ - નવલકથાઓની શ્રેણી કે જે લેસર-પ્રકાશિત સૌર સઢ પરના તારાઓની મુસાફરીનું વર્ણન કરે છે.

"અમાલ્થિયાનો માર્ગ", "તાલીમાર્થી", A. Strugatsky, B. Strugatsky - થર્મોન્યુક્લિયર પ્લાઝમા ફોટોન જનરેટર અને 750-મીટર રિફ્લેક્ટરથી સજ્જ તહમાસિબ સ્પેસ ટ્રકનું વર્ણન કરવામાં આવ્યું છે.

"(ફોટોન્સનો પ્રવાહ, આ તે છે જેનો ઉપયોગ સૌર સઢ દ્વારા કરવામાં આવે છે) અને "સૌર પવન" (પ્રવાહ પ્રાથમિક કણોઅને આયનો, જેનો ઉપયોગ ઇલેક્ટ્રિક સેઇલ પર ફ્લાઇટ માટે થવાનો છે - અન્ય પ્રકારનો અવકાશ સઢ).

સૂર્યપ્રકાશનું દબાણ અત્યંત ઓછું છે (એટ પૃથ્વીની ભ્રમણકક્ષા- લગભગ 5·10 −6 N/m 2) અને સૂર્યથી અંતરના વર્ગના પ્રમાણમાં ઘટે છે. જો કે, સૌર સઢને કોઈ રોકેટ બળતણની જરૂર હોતી નથી, અને તે લગભગ અમર્યાદિત સમય માટે કાર્ય કરી શકે છે, તેથી તેનો ઉપયોગ કેટલાક કિસ્સાઓમાં આકર્ષક હોઈ શકે છે. સ્પેસક્રાફ્ટની ભ્રમણકક્ષામાં નાના સુધારાઓ કરવા માટે સૌર સેઇલ અસરનો ઉપયોગ ઘણી વખત કરવામાં આવ્યો છે અથવા થર્મોરેગ્યુલેશન સિસ્ટમના રેડિએટર્સનો ઉપયોગ સેઇલ તરીકે કરવામાં આવ્યો હતો. જો કે, આજ સુધી, કોઈપણ અવકાશયાન તેના મુખ્ય એન્જિન તરીકે સૌર સઢનો ઉપયોગ કર્યો નથી.

સ્ટારશિપ પ્રોજેક્ટ્સમાં સૌર સઢ

સૌર સઢ એ આજે ​​સ્ટારશિપનું સૌથી આશાસ્પદ અને વાસ્તવિક સંસ્કરણ છે.

સૌર સેઇલબોટનો ફાયદો એ છે કે બોર્ડ પર ઇંધણની ગેરહાજરી છે, જે જેટ-સંચાલિત અવકાશયાનની તુલનામાં પેલોડ વધારશે.

સૌર સેઇલબોટનો ગેરલાભ એ હકીકત છે કે સૂર્યમંડળની બહાર સૂર્યપ્રકાશનું દબાણ શૂન્યની નજીક આવશે. તેથી, સૌર સેઇલબોટને વેગ આપવાનો પ્રોજેક્ટ છે લેસર સિસ્ટમોકેટલાક એસ્ટરોઇડમાંથી. આ પ્રોજેક્ટ અતિ-લાંબા અંતર પર લેસરોને સચોટ રીતે નિર્દેશિત કરવાની અને યોગ્ય શક્તિના લેસર જનરેટર બનાવવાની સમસ્યા ઊભી કરે છે.

સૌર પવનના દબાણનો ઉપયોગ કરીને ઇન્ટરસ્ટેલર પ્રોબ બનાવવું પહેલેથી જ શક્ય છે.

સૌર સેઇલબોટ માટે 2 વિકલ્પો છે: ઇલેક્ટ્રોમેગ્નેટિક તરંગોના દબાણ પર અને કણોના પ્રવાહ પર.

સ્પેસ રેગાટા

20 મીટરના વ્યાસ સાથે સૌર સઢ, નાસા દ્વારા વિકસિત

સૌર સઢની જાડાઈ

1989 માં, યુએસ કોંગ્રેસના વર્ષગાંઠ કમિશને અમેરિકાની શોધની 500મી વર્ષગાંઠના સન્માનમાં એક સ્પર્ધાની જાહેરાત કરી. તેમનો વિચાર એમાં વિકસિત થયેલા ઘણા સૌર સઢવાળી જહાજોને ભ્રમણકક્ષામાં પ્રક્ષેપિત કરવાનો હતો વિવિધ દેશો, અને મંગળ પર વહાણ હેઠળ રેસનું આયોજન. સમગ્ર રૂટ 500 દિવસમાં પૂર્ણ કરવાનું આયોજન હતું. યુએસએ, કેનેડા, ગ્રેટ બ્રિટન, ઇટાલી, ચીન, જાપાન અને સોવિયેત સંઘે સ્પર્ધામાં ભાગ લેવા માટે તેમની અરજીઓ સબમિટ કરી હતી. લોન્ચિંગ 1992 માં થવાનું હતું.

સંખ્યાબંધ તકનીકી અને આર્થિક સમસ્યાઓનો સામનો કરીને, સહભાગિતા માટેના અરજદારો લગભગ તરત જ છોડી દેવાનું શરૂ કર્યું. સડો સોવિયેત યુનિયન, જો કે, પર કામ બંધ કરવા તરફ દોરી ન હતી ઘરેલું પ્રોજેક્ટ, જે, વિકાસકર્તાઓ અનુસાર, જીતવાની દરેક તક હતી. પરંતુ વર્ષગાંઠ કમિશનની નાણાકીય મુશ્કેલીઓને કારણે (અને કદાચ ઘણા કારણોને લીધે) રેગાટ્ટા રદ કરવામાં આવી હતી. ભવ્ય શો થયો ન હતો. જો કે, એનપીઓ એનર્જિયા અને ડીકેબીએ દ્વારા સંયુક્ત રીતે રશિયન બનાવટની સૌર સેઇલ (બધામાંથી એક જ) બનાવવામાં આવી હતી અને સ્પર્ધાનું પ્રથમ ઇનામ મેળવ્યું હતું.

સૌર સઢનો ઉપયોગ કરીને અવકાશયાન

અવકાશયાન સ્થિરીકરણ યોજના

સોવિયેત વૈજ્ઞાનિકોએ સૌર સઢના ઉપયોગના આધારે અવકાશયાનના કિરણોત્સર્ગ-ગુરુત્વાકર્ષણ સ્થિરીકરણ માટેની યોજનાની શોધ કરી.

સૌર સઢની પ્રથમ જમાવટ

બેનર પ્રોજેક્ટના ભાગરૂપે 4 ફેબ્રુઆરી, 1993ના રોજ રશિયન પ્રોગ્રેસ અવકાશયાન પર અવકાશમાં સૌર સઢની પ્રથમ જમાવટ હાથ ધરવામાં આવી હતી.

પણ જુઓ

  • અવકાશ સઢ
    • ચુંબકીય સઢ

નોંધો

લિંક્સ

  • કન્સોર્ટિયમ "સ્પેસ રેગાટા" - પ્રોજેક્ટ્સ - સૌર સેઇલ અને રિફ્લેક્ટર

સાહિત્ય


વિકિમીડિયા ફાઉન્ડેશન.

2010.

    અન્ય શબ્દકોશોમાં "સોલર સેઇલ" શું છે તે જુઓ: દબાણનો ઉપયોગ કરીને અવકાશયાનને આગળ ધપાવવા માટેનું ઉપકરણ (દા.ત. મેટાલાઈઝ્ડ ફિલ્મ સેઈલના સ્વરૂપમાં)સૌર કિરણોત્સર્ગ . તરીકે વપરાય છેએક્ઝિક્યુટિવ બોડી ઓટોમેટિક ઇન્ટરપ્લેનેટરીની ઓરિએન્ટેશન અને સ્ટેબિલાઇઝેશન સિસ્ટમ્સ... ...

    મોટા જ્ઞાનકોશીય શબ્દકોશ સૌર કિરણોત્સર્ગના દબાણનો ઉપયોગ કરીને અવકાશયાનને આગળ ધપાવવા માટેનું ઉપકરણ (ઉદાહરણ તરીકે, મેટાલાઇઝ્ડ સેઇલ ફિલ્મના સ્વરૂપમાં). તેનો ઉપયોગ ઓટોમેટિક ઇન્ટરપ્લેનેટરી માટે ઓરિએન્ટેશન અને સ્ટેબિલાઇઝેશન સિસ્ટમના એક્ઝિક્યુટિવ એલિમેન્ટ તરીકે થતો હતો... ...

    જ્ઞાનકોશીય શબ્દકોશસૌર સઢ - (ચંદરવો)નો ઉપયોગ ઉનાળામાં એમ્ફીથિયેટરમાં લાંબા-કલાકના પ્રદર્શન દરમિયાન સૂર્યથી રક્ષણ કરવા માટે કરવામાં આવતો હતો. પોમ્પેઈમાં દિવાલો પરના શિલાલેખો, આવા વિચારોની જાહેરાત કરતા, ખાસ નોંધ સાથે પ્રદાન કરવામાં આવ્યા હતા: વેલા એરન્ટ ઉપલબ્ધ પુરાતત્વવિદોએ શોધ્યું છે ...

    પ્રાચીનકાળનો શબ્દકોશસૌર સઢ - લાઇટ સેઇલર લાઇટ (સૌર) સઢ એક અવકાશયાન પ્રોપલ્શન સિસ્ટમ કે જે પાતળી મેટલ ફિલ્મ પર પડતા પ્રકાશના દબાણથી બુસ્ટ મેળવે છે... સમજૂતીત્મકઅંગ્રેજી-રશિયન શબ્દકોશ

    નેનો ટેકનોલોજી પર. - એમ. જગ્યાના સંભવિત પ્રોપેલર્સમાંનું એક(KLA); અવકાશયાન પર સ્થાપિત અપારદર્શક ફિલ્મ છે અને ફ્લાઇટમાં જમાવવામાં આવે છે (ઉદાહરણ તરીકે, મેટલાઇઝ્ડ પોલિમર) વિશાળ વિસ્તાર, વાતચીત કરવામાં સક્ષમ... ... ગ્રેટ સોવિયેત જ્ઞાનકોશ

    જ્ઞાનકોશીય શબ્દકોશ- ચંદરવો, ઉપયોગ ઉનાળામાં ઘણા કલાકો દરમિયાન સૂર્યથી રક્ષણ માટે એમ્ફીથિયેટરમાં. પ્રસ્તુત પોમ્પી માં દિવાલો પર શિલાલેખો, ઘોષણા. આવી રજૂઆતો વિશે ખાસ નોંધ આપવામાં આવી હતી: પુરાતત્વવિદોએ શોધ્યું છે. નિષ્ણાત તણાવયુક્ત માળખાં... પ્રાચીન વિશ્વ. જ્ઞાનકોશીય શબ્દકોશ

    પ્રાચીનકાળનો શબ્દકોશ- એક ઉપકરણ, ઉદાહરણ તરીકે, મોટા વિસ્તારની મેટાલાઇઝ્ડ ફિલ્મ, પ્રકાશ દબાણના પ્રભાવ હેઠળ અવકાશમાં પદાર્થ (શરીર) ને ખસેડવા માટે વપરાય છે. સૂર્ય કિરણો. આધુનિક એસ્ટ્રોનોટિક્સમાં, અત્યાર સુધી આ એકમાત્ર નોન-જેટ એન્જિન છે. ઇ... અંગ્રેજી અને જર્મનમાં સમકક્ષો સાથે સમજૂતીત્મક યુફોલોજિકલ શબ્દકોશ

    કોસ્મોસ 1 કોસ્મોસ 1 કોસ્મોસ 1 (કોમ્પ્યુટર મોડલ) ઉત્પાદક... વિકિપીડિયા

    આ શબ્દના અન્ય અર્થો છે, જુઓ સેઇલ (અર્થો). સઢવાળી જહાજ એ વાહન સાથે જોડાયેલ ફેબ્રિક અથવા પ્લેટ છે જે પવન ઉર્જાને ઊર્જામાં રૂપાંતરિત કરે છે આગળ ચળવળ... વિકિપીડિયા

    સ્પેસક્રાફ્ટ માટે એન્જિનનું એક સ્વરૂપ જે થ્રસ્ટના સ્ત્રોત તરીકે સૌર પવન આયનોના પલ્સનો ઉપયોગ કરે છે. ફિનિશ હવામાનશાસ્ત્ર સંસ્થાના ડૉક્ટર પેક્કા જાનહુનેન દ્વારા 2006 માં શોધાયેલ, EU સત્તાવાળાઓ વધુ રસ દાખવી રહ્યા છે... વિકિપીડિયા

પુસ્તકો

  • સૌર સઢ. સાયન્સ ફિક્શન કે સ્પેસ ટ્રાવેલની વાસ્તવિકતા? ઉમેરાઓ સાથે. સૂર્યની નજીકના પ્રદેશોમાં સૌર સેઇલ ગતિ. આધુનિક પરિભાષા માટે રશિયન-અંગ્રેજી માર્ગદર્શિકા, E. N. Polyakhova, V. V. Koblik. IN આ પુસ્તકમૂળભૂત ગતિશીલ સિદ્ધાંતો પ્રતિબિંબિત થાય છે આધુનિક સિદ્ધાંતસ્પેસ નેવિગેશન, એટલે કે સૌર સઢ હેઠળ અવકાશમાં ઉડવું, સૌરમાંથી પ્રકાશ દબાણના પ્રભાવ હેઠળ આગળ વધવું...

દરિયાઈ મુસાફરીના રોમાંસનું સ્થાન અવકાશ યાત્રાના રોમાંસ દ્વારા લેવામાં આવ્યું છે. પરંતુ, વિચિત્ર રીતે, સેઇલ્સ - અપરિવર્તનશીલ લક્ષણઅને અગ્રણીઓનું પ્રતીક, અવકાશમાં એક સ્થાન છે. આજે આપણે સ્પેસ સેઇલ વિશે વાત કરીશું.

18મી સદીના મધ્યભાગથી, વિશ્વભરના વૈજ્ઞાનિકોએ (યુલર, ફ્રેસ્નેલ, બેસેલ, વગેરે) પ્રકાશના દબાણને માપવાનો પ્રયાસ કર્યો છે. પી. લેબેડેવ 1899 માં આ પ્રકારનું માપન કરનાર પ્રથમ વ્યક્તિ હતા. તે તરત જ દરેકને સ્પષ્ટ થઈ ગયું કે સૂર્યપ્રકાશ દબાવી રહ્યો છે કોસ્મિક સંસ્થાઓ. ટૂંક સમયમાં સોવિયેત વૈજ્ઞાનિક એફ. ઝેન્ડરને સૌર સઢનો વિચાર આવ્યો.

જ્ઞાનકોશીય શબ્દકોશ- આ એક એવું ઉપકરણ છે જે બાહ્ય અવકાશમાં જવા માટે સૂર્યના પ્રકાશના દબાણનો ઉપયોગ કરે છે.

પ્રકાશ અને પ્રકાશ દબાણની પ્રકૃતિના અભ્યાસનો ઇતિહાસ. જૂની પણ ખૂબ જ સ્પષ્ટ ફિલ્મ.

જો તમે અવકાશમાં મિરરવાળી ધાતુની પ્લેટ મૂકો છો, તો સૂર્યમાંથી પ્રકાશનો પ્રવાહ તેની સપાટી પર "દબાશે". તમારી હથેળીમાં બળપૂર્વક ફૂંકો - શું તમને લાગે છે કે તમારી ત્વચા પર હવા દબાઈ રહી છે? ધાતુની પ્લેટ પર સૂર્યપ્રકાશનું દબાણ તમે જે અનુભવો છો તેના કરતાં અબજ ગણું નબળું હશે. શું તમને લાગે છે કે આ પૂરતું નથી? બિલકુલ નહિ. છેવટે, અવકાશમાં પૃથ્વીની જેમ હવા પ્રતિકારક બળ નથી.

સૌર સઢ કેવી રીતે કામ કરે છે?

જો તમે પૃથ્વીની ભ્રમણકક્ષામાં માત્ર 100 બાય 100 મીટરના વરખનો ચોરસ મૂકો છો, તો દર 10 સેકન્ડે આવી “સેલ” તેની ઝડપ સેકન્ડ દીઠ સેન્ટીમીટર વધારશે! માત્ર 40 દિવસમાં, આવી સફર પ્રથમથી બીજા સુધી વેગ આપશે એસ્કેપ વેગ, છ મહિના - ત્રીજા કોસ્મિક વેગ પહેલા - સૂર્યમંડળને હંમેશ માટે છોડવા માટે પૂરતી ગતિ. પરંતુ મુખ્ય વસ્તુ એ છે કે આ એન્જિન બળતણનો વપરાશ કર્યા વિના થશે, એટલે કે, કંઈપણ માટે. ખરેખર આ કુદરતની અમૂલ્ય ભેટ છે!


ઇકારસ અવકાશયાનનું મોકઅપ - સૌર સઢવાળા અવકાશયાનનું લાક્ષણિક દૃશ્ય

આ શા માટે મહત્વનું છે?ચાલો માત્ર એક ઉદાહરણ આપીએ. ક્યુરિયોસિટી રોવરના ઉપલા તબક્કામાં, બળતણનું વજન 21 ટન હતું, જે રોવરના વજનને સખત રીતે મર્યાદિત કરે છે - 900 કિલોગ્રામથી વધુ નહીં. રોવર પરના વૈજ્ઞાનિક સાધનોનું વજન સામાન્ય રીતે હાસ્યાસ્પદ આંકડો છે: 80 કિલોગ્રામ. પરંતુ વધુ લેવાનું અશક્ય હતું: મંગળ પર ઉડવા માટે પૂરતું બળતણ નહોતું. પરંપરાગત એન્જિનો સાથે સોલર સેઇલનો ઉપયોગ કરવાથી તમે થોડું ઓછું ઇંધણ લઈ શકશો, જેનો અર્થ છે કે રોવર પરના સાધનોનું વજન વધારવું. અવકાશમાં સાચવેલ દરેક કિલોગ્રામ એ બીજું વૈજ્ઞાનિક સાધન છે, આપણી આસપાસની દુનિયા વિશેની અમૂલ્ય માહિતીનો બીજો દાણો છે, પ્રગતિના માર્ગ પરનું બીજું પગલું. સમાન ઉદાહરણોભીડ

કયા અવકાશયાનએ સૌર સઢનો ઉપયોગ કર્યો છે?
આજની તારીખે, સૌર સેઇલના માત્ર થોડા જ સફળ પરીક્ષણો થયા છે. પ્રથમ રશિયામાં 1993 માં થયું હતું. પછી સૌર સઢ (વ્યાસમાં 20 મીટર) સાથે જોડાયેલું હતું અવકાશ ટ્રક"મીર" સ્ટેશનથી "પ્રગતિ" અનડૉક કરી. પ્રયોગમાં પ્રકાશની ક્ષમતાની તપાસ કરવામાં આવી કાળી બાજુઆ અરીસાનો ઉપયોગ કરીને પૃથ્વી.


1993 - સૌર સઢ બનાવવાનો માનવ ઇતિહાસનો પ્રથમ પ્રયાસ. પ્રયોગ "Znamya-2"

પછી 2010 માં, અમેરિકન નેનોસેલ-ડી ઉપકરણે નીચી-પૃથ્વી ભ્રમણકક્ષામાં સફળતાપૂર્વક સૌર સેઇલ તૈનાત કરી. સૌર સફરનો હેતુ ઉપગ્રહને ભ્રમણકક્ષાની બહાર ધકેલી દેવાનો હતો અને તેને વાતાવરણના ગાઢ સ્તરોમાં "દફનાવી" દેવાનો હતો. આ રીતે, ઉપગ્રહોના સ્વ-વિનાશની સંભાવનાનું પરીક્ષણ કરવામાં આવ્યું હતું કે જેણે તેમની સેવા જીવન સમાપ્ત કરી દીધી હતી, જેથી તેઓ નકામા લટકતા ન હોય. અવકાશ ભંગારપૃથ્વીની આસપાસ.

વિડિઓ: નેનોસેલ-ડી સઢ કેવી રીતે પ્રગટ થયું

સઢ હેઠળ અવકાશમાં ફરવા માટેનું ત્રીજું અવકાશયાન જાપાનીઝ ઇકારસ (ઇકારોસ) હતું, જે 2010માં લોન્ચ થયું હતું. સ્વપ્નપૂર્વક તેમની આંખો બંધ કરીને, વૈજ્ઞાનિકોને નમ્રતાપૂર્વક આશા હતી કે ઉપકરણ ઓછામાં ઓછું સેઇલ ખોલવામાં સક્ષમ હશે (જેમાં સૌર રડર્સ અને સૌર પેનલ્સ) ઓવરલે વિના. આ પ્રોબએ માત્ર 200 ચોરસ મીટર અલ્ટ્રા-થિન સ્પેસ સેલની પાંખો સફળતાપૂર્વક ફેલાવી જ નહીં, પરંતુ તેની ઝડપ અને ઉડાનની દિશાને વ્યવસ્થિત કરવાનું પણ ઉત્તમ કામ કર્યું. જાન્યુઆરી 2012 માં, ઊર્જાના અભાવને કારણે Icarus બંધ થઈ ગયું, જે વૈજ્ઞાનિકોની અપેક્ષા કરતાં વધુ સમય સુધી કામ કરી રહ્યું હતું.

જાપાનીઝ "ઇકારસ" ની હિલચાલના ફૂટેજ

નિષ્કર્ષ અથવા ભવિષ્યની યોજનાઓ

કંઈક એવું બનાવો જે ખરેખર કામ કરે અને સફળતાપૂર્વક કરે ચોક્કસ કાર્યોસૌર સઢનો ઉપયોગ કરીને અવકાશયાનનો અર્થ એ છે કે સમૂહને હલ કરવો તકનીકી સમસ્યાઓ, નવા એન્જિનિયરિંગ સોલ્યુશન્સ અને વિચારો પર વિચાર કરો અને અમલ કરો. સ્પેસશીપની રચના સાથે સંબંધિત કોઈપણ કાર્યની જેમ આ સરળ કાર્ય નથી. પરંતુ સ્પેસ સેઇલબોટ્સના સફળ પરીક્ષણો સૂચવે છે કે જો તમે તેને ગંભીરતાથી લો છો, તો બધું કામ કરશે.

કોણ જાણે છે, કદાચ તમે, મિશન કંટ્રોલ સેન્ટર પર ઉભા રહીને, એક દિવસ આદેશ આપશો: "સેલ ઉભા કરો!" - અને હઠીલા સૌર પવન સ્પેસશીપને અજાણ્યા તરફ લઈ જશે.

પ્રિય મિત્રો! જો તમને આ વાર્તા ગમી હોય અને બાળકો માટે અવકાશ વિજ્ઞાન અને ખગોળશાસ્ત્ર વિશેના નવા પ્રકાશનોથી વાકેફ રહેવા માંગતા હોય, તો અમારા સમુદાયના સમાચારો પર સબ્સ્ક્રાઇબ કરો

સંશોધન કાર્ય

વિષય પર

"સૌર સેઇલ"

પૂર્ણ:

શ્વેટ્સ નિકોલે ઇગોરેવિચ

10મા ધોરણનો વિદ્યાર્થી

MBOU "માધ્યમિક શાળા નં. 25"

જી. તુલુન

વૈજ્ઞાનિક નિરીક્ષક:

ભૌતિકશાસ્ત્ર શિક્ષક

તતારનિકોવા નાડેઝડા મિખૈલોવના

વિષયવસ્તુનું કોષ્ટક

પરિચય………………………………………………………………………………….3

સૌર સઢ……………………………………………………………………… 3

સૌર સેઇલનો એપ્લિકેશન વિસ્તાર………………………………………………………………………………………………..4

સંયુક્ત સાહસની ડિઝાઇન……………………………………………………………………………………………………….6

જરૂરી પ્રવેગક સમયની ગણતરી

પૃથ્વીના ગુરુત્વાકર્ષણના ક્ષેત્રમાંથી બચવા માટે ………………………………………………………………………………………………. 8

SP નો ઉપયોગ કરીને MOB (ઇન્ટર-ઓર્બિટલ ટગ)…………………………………………………………………………………………………..9

નિષ્કર્ષ……………………………………………………………………………… 12

સંદર્ભો……………………………………………………………………… 13

પરિચય

આ કાર્યની સુસંગતતા એ છે કે સામાન્ય લોકો સૌર સઢ વિશે થોડું જાણે છે, આ વિષય ખૂબ જ ભાગ્યે જ ઉઠાવવામાં આવે છે, અને તેની ખૂબ જ બિન-તુચ્છતા, ચોક્કસ માહિતીનો ઉલ્લેખ ન કરવો, રસપ્રદ છે.

અભ્યાસનો હેતુ વિજ્ઞાન અને ટેક્નોલોજીના ક્ષેત્રોમાં એસપીનો ઉપયોગ કરવાની અસરકારકતા નક્કી કરવાનો છે, તેમજ પરંપરાગત અવકાશયાનની કાર્યક્ષમતા સાથે એસપીની અસરકારકતાની તુલના કરવાનો છે, તે સાબિત કરવા માટે કે સૌર સઢ હેઠળ અવકાશયાનના ફાયદાની તુલના કરવામાં આવે છે. પર અવકાશયાન માટે રોકેટ એન્જિનઉચ્ચ કાર્યક્ષમતા છે. આ ધ્યેય હાંસલ કરવા માટે, નીચેના સંશોધન હેતુઓ ઓળખવામાં આવ્યા હતા:

1. સંયુક્ત સાહસોના ઉપયોગથી સંબંધિત મુદ્દાઓને ધ્યાનમાં લો અને વર્તમાન સ્થિતિઆ વિસ્તારમાં કામ કરો.
2. SP સાથે અવકાશયાન પર મંગળ પર ફ્લાઇટના સમયની ગણતરી કરો

3. વાયુયુક્ત ફ્રેમના આધારે સંયુક્ત સાહસની ડિઝાઇનને ધ્યાનમાં લો.
4. ગોળાકાર ભ્રમણકક્ષાથી બીજા એસ્કેપ વેગ સુધી સૌર સઢ હેઠળ અવકાશયાનના પ્રવેગક સમયની ગણતરીઓથી પોતાને પરિચિત કરો.
5. સહાયક ભ્રમણકક્ષા અવકાશયાનનો ઉપયોગ કરીને સૌર સઢ હેઠળ MOB ને વેગ આપવા માટેની યોજનાનો પ્રસ્તાવ મૂકવો.

સોલર સેઇલ

સોલાર સેઇલ (SP) નો ઉપયોગ કરવાનો વિચાર ચાલક બળસૂર્યપ્રકાશનું દબાણ નવું નથી. તે સૌપ્રથમ 1920 ના દાયકામાં ઉભરી આવ્યું હતું અને દાયકાઓથી વિવિધ ઉડ્ડયન અને અવકાશ સંસ્થાઓ દ્વારા તેને ગણવામાં આવે છે. અમારા દેશબંધુ એફ.એ. ઝેંડર, જે અવકાશ વિજ્ઞાનના ક્ષેત્રમાં તેમના અસંખ્ય કાર્યો માટે જાણીતા છે, તેમણે ભ્રમણકક્ષામાં અવકાશના અરીસાઓ (રિફ્લેક્ટર) મૂકવાની દરખાસ્ત કરી જે સૂર્યની પ્રકાશ ઊર્જાને પૃથ્વીની સપાટી પર પ્રત્યક્ષ ઉપયોગ માટે પ્રસારિત કરે છે. વધુ વિકાસ બાહ્ય અવકાશ, આંતરગ્રહીય ફ્લાઇટ્સનો અમલ ડિઝાઇનરોને અવકાશયાનના નિર્માણમાં મૂળભૂત રીતે નવા ઉકેલો શોધવા માટે દબાણ કરે છે. આંતરગ્રહીય અવકાશયાન માટેનો એક વિકલ્પ સૌર સઢ છે. લેસર સેઇલની તુલનામાં સૌર સેઇલનો ફાયદો એ છે કે સૌર સઢ પ્રકાશના સ્ત્રોત પર આધારિત નથી, અને ગેરલાભ એ છે કે સૂર્યપ્રકાશ લેસર પ્રકાશ કરતાં નબળો છે. એસપી પ્રવેગક માટે બળતણનો વપરાશ કરતું નથી; અવકાશમાં, તે પવન નથી જે સેઇલને ભરે છે, પરંતુ સૂર્યપ્રકાશના કણોનું દબાણ - ફોટોન. તે દબાણ કરે છે

સેઇલબોટ સતત વેગ આપે છે (અથવા ધીમી પડે છે). સૌર સઢ સાથેનું અવકાશયાન ખૂબ જ ધીમી ગતિએ વેગ આપશે, પરંતુ સમય જતાં તે પહોંચી શકશે અભૂતપૂર્વ ઝડપ. ફોટોનનું દબાણ અવકાશયાન માટે ગ્રહો વચ્ચે મુસાફરી કરવા માટે પૂરતું ઊંચું છે - બુધથી ગુરુ સુધી; હજુ સુધી દૂર કરવા માટે લાંબા અંતરલેસર બીમને સેઇલ પર નિર્દેશિત કરી શકાય છે, ફરીથી સંચાલિત સૌર ઊર્જા. SP ટેક્નોલૉજીના ઉપયોગના પાસાઓ ખૂબ વ્યાપક છે: ઉપગ્રહોને ભૂસ્થિર ભ્રમણકક્ષામાં સ્થિર રાખવાથી લઈને ગ્રહો, લઘુગ્રહો અને ધૂમકેતુઓ વચ્ચે કાર્ગો વહન કરતા લાંબા-અંતરના શટલ સુધી. સૂર્યની નજીક ઉડતી, ભવિષ્યની નૌકાઓ પ્રચંડ ઝડપે વેગ આપવા માટે સક્ષમ હશે, જે તેમને સૌરમંડળના કોઈપણ પદાર્થની નજીક જવાની મંજૂરી આપશે અથવા, ઉપર જણાવ્યા મુજબ, તારાઓ તરફ ઉડવા માટે. સંયુક્ત સાહસના ફાયદા પ્રચંડ છે: કોસ્મોસ સ્ટુડિયોના અહેવાલમાં જણાવાયું છે કે સેઇલબોટ સૈદ્ધાંતિક રીતે વુઆડેગ-1 અને -2 સ્ટેશનો કરતા 10 ગણી વધુ ઝડપથી ઉડી શકે છે, જે ત્રીજા એસ્કેપ વેગ પર પહોંચી ગયા છે.

સોલર સેઇલનો અરજી વિસ્તાર

સૌર સઢ અને સૌરનો એપ્લિકેશન અવકાશ વહાણ વહાણવિશાળ તેઓ આ માટે વાપરી શકાય છે:
- જીઓમેગ્નેટિક વાવાઝોડાની શોધ,
- આપણા સૌરમંડળનું સંશોધન,
- ઉર્જા, ટેલિવિઝન અને રેડિયો સંચાર રિલે,
- પૃથ્વીના અમુક વિસ્તારોની રોશની,
- તકનીકી "કચરો" માંથી જગ્યા સાફ કરવી,
- સૌર સઢ હેઠળ આંતરગ્રહીય ફ્લાઇટ્સ,
- ખનિજ સંશોધન અને અન્ય ઉપયોગી કાર્યો માટે અવકાશમાં મોટા એન્ટેનાની રચના.

સૌર સઢ અને સૌર સઢવાળી જહાજ એ રશિયન અને વિશ્વ કોસ્મોનાટિક્સની પ્રગતિશીલ દિશા છે. તેનો ઉપયોગ પ્લાઝ્મા સ્ટોર્મ ડિટેક્શન સિસ્ટમમાં થઈ શકે છે. તે જાણીતું છે કે જીઓમેગ્નેટિક વાવાઝોડા અવકાશયાનની ખોટ, જીપીએસ (ગ્લોબલ પોઝિશનિંગ સિસ્ટમ) સિગ્નલોમાં નિષ્ફળતા અને જમીનની નિષ્ફળતાનું કારણ બની શકે છે. વિદ્યુત નેટવર્ક્સ. સાથે પ્રોટોન ઉચ્ચ ઊર્જાઅવકાશયાત્રીઓ માટે પણ ઘાતક હોઈ શકે છે જેઓ અંદર છે બાહ્ય અવકાશ. સૌર પવનનું અવલોકન કરીને આવી ઘટનાઓની સચોટ આગાહી કરી શકાય છે. આવા અવલોકનો સૂર્ય અને પૃથ્વી વચ્ચેના જહાજ પર મેગ્નેટોમીટર અને કણો ડિટેક્ટરનો ઉપયોગ કરીને કરી શકાય છે. આ સૌર સઢવાળી વહાણનો ઉપયોગ કરીને કરી શકાય છે. વધુમાં, SPનો ઉપયોગ આંતરગ્રહીય ઉડાનો માટે થઈ શકે છે. આમ, મંગળ પર ઉડાન ભરતી વખતે, જહાજને સૌપ્રથમ લોંચ વ્હીકલ દ્વારા લગભગ 200 કિમીની ઊંચાઈએ પ્રારંભિક નીચી પૃથ્વીની ભ્રમણકક્ષામાં મોકલવામાં આવે છે. પછી, બ્લોકનો ઉપયોગ કરીને, તેને કેટલાક હજાર કિલોમીટરની ઊંચાઈએ પ્રારંભિક ભ્રમણકક્ષામાં સ્થાનાંતરિત કરવામાં આવે છે.

આ કામગીરીનો સમયગાળો લગભગ 48 કલાકનો હશે, ત્યારબાદ સેઇલ ગોઠવવામાં આવે છે, અને સૂર્યપ્રકાશના પ્રભાવ હેઠળ વહાણ સર્પાકાર માર્ગ સાથે વેગ આપવાનું શરૂ કરે છે. સઢની દિશાને નિયંત્રિત કરીને, તેઓ સતત વધતી જતી એપોજી સાથે ભ્રમણકક્ષાને લંબગોળમાં રૂપાંતરિત કરે છે. એવી ગણતરી કરવામાં આવી હતી કે આ કિસ્સામાં ચંદ્રના પ્રવેગકની અવધિ લગભગ 120 દિવસ હશે. શરૂઆત અને પછી પ્રવેગક સમય પસંદ કરવામાં આવે છે જેથી સેઇલબોટ નિર્દિષ્ટ વિસ્તારમાં પ્રવેશે ગુરુત્વાકર્ષણ ક્ષેત્રચંદ્રો. આ અમને નીચેની સમસ્યાને હલ કરવાની મંજૂરી આપશે - SPK ને માર્ગ પર સ્થાનાંતરિત કરો આંતરગ્રહીય ઉડાનમંગળ માટે. પરસ્પર સ્થિતિઆ તબક્કે પૃથ્વી અને મંગળને પણ પસંદ કરવામાં આવ્યા છે જેથી સૌપ્રથમ સૂર્યકેન્દ્રીય ભ્રમણકક્ષા ("બ્રેકિંગ")નો સમયગાળો ઘટાડી શકાય અને પછી મંગળની ભ્રમણકક્ષા ("પ્રવેગ") સુધી પહોંચવા માટે ભ્રમણકક્ષાના એફેલિઅનને વધારવો. મંગળ પર પહોંચવા માટે SPK દ્વારા જરૂરી કુલ સમય લગભગ 1.9 વર્ષનો હશે.

ચાલો પૃથ્વીની ભ્રમણકક્ષામાં પ્રકાશના દબાણને Po તરીકે દર્શાવીએ. તે જાણીતું છે કે પ્રકાશનું દબાણ નિયમ પ્રમાણે અંતર સાથે બદલાય છે: P ~ 1/R2. ચાલો પૃથ્વી અને મંગળ વચ્ચેના અંતરની મધ્યમાં પ્રકાશ દબાણ શોધીએ: P 1/2 = Po (Rз/0.5(Rз+Rм)) 1/2. અહીં Rз એ પૃથ્વીની ભ્રમણકક્ષાની ત્રિજ્યા છે = 1.5 * 10 11 મીટર, Rм એ મંગળની ભ્રમણકક્ષાની ત્રિજ્યા છે = 2.28 * 10 11 મીટર, સરળતા માટે, અમે ધારીશું કે પૃથ્વીથી અવકાશયાનની ગતિના સમય દરમિયાન મંગળ, પૃથ્વી અને મંગળ સૂર્યના કેન્દ્રમાંથી દોરેલી એક જ સીધી રેખા પર છે. વાસ્તવમાં આ, અલબત્ત, એવું નથી. અમે ધારીશું કે પૃથ્વીથી મંગળ સુધીના સમગ્ર માર્ગમાં સઢ P1/2 ની બરાબર પ્રકાશ દબાણને આધિન છે. સઢનું ક્ષેત્રફળ S જેટલું થવા દો. પછી સઢ પર કામ કરતું બળ (એટલે ​​કે અવકાશયાન પર) F = P1/2 S છે. ન્યૂટનના બીજા નિયમથી, આપણે તે પ્રવેગ શોધીએ છીએ જેની સાથે દળનું અવકાશયાન M ખસેડશે: a = F/M = P1/2 S/M. ભૌતિકશાસ્ત્રના અભ્યાસક્રમ (મિકેનિક્સ) s = at2/2 ના જાણીતા સંબંધનો ઉપયોગ કરીને, જ્યાં s એ સમય t માં મુસાફરી કરેલું અંતર છે (અમારા કિસ્સામાં s = Rм – Rз), આપણે પૃથ્વી પરથી અવકાશયાનની હિલચાલનો સમય શોધીએ છીએ. સૌર પ્રકાશ દબાણના પ્રભાવ હેઠળ મંગળ તરફ:

t = (2 (R m - R h)/ (P 1/2 S /M )) 1/2 = (2 (2.28*10 11 – 1.5*10 11)/0.0000045*10) 1/2 = 5887406s ~ 1.9 વર્ષ

JV કન્સ્ટ્રક્શન

રોટર સોલર સેઇલમાં આઠ બ્લેડ હોય છે. દરેક, જ્યારે ખોલવામાં આવે છે, ત્યારે 150 મીમીના વ્યાસ સાથે ટ્યુબ્યુલર ક્રોસ-સેક્શન સાથે ન્યુમેટિક ફ્રેમ પર વિસ્તરેલી પટલ છે, જે 20 માઇક્રોનની જાડાઈ અને 28 g/m2 ની રેખીય વજન સાથે પોલિઇથિલિન ફેથલેટ ફિલ્મથી બનેલી છે. ફ્રેમ પર ખેંચાયેલા પટલનો વિસ્તાર 75 એમ 2 છે. તે 5 માઇક્રોનની જાડાઈ અને 7 g/m2 ની રેખીય વજન સાથે એક બાજુએ મેટલાઈઝ્ડ પોલિઇથિલ ટેટ્રાફથાલેટ ફિલ્મથી બનેલું છે. પટલની ધાતુકૃત સપાટી સૂર્યની સામે છે. વાયુયુક્ત ફ્રેમ સૌર પવન બ્લેડને ગોઠવવાની પ્રક્રિયાને ગોઠવવાનું કામ કરે છે, આપેલ આકાર જાળવી રાખે છે અને બ્લેડ પર સૌર પવનના દબાણથી દળો અને ક્ષણોના સ્થાનાંતરણ દરમિયાન કઠોરતાને સુનિશ્ચિત કરે છે. વાયુયુક્ત ફ્રેમની કઠોરતા અને તેની સ્થિરતા વાયુયુક્ત ફ્રેમની અંદર કાર્યરત ગેસ (નાઇટ્રોજન) ના શેષ દબાણ દ્વારા સુનિશ્ચિત કરવામાં આવે છે, જે લગભગ 7000 Pa છે. બ્લેડ રોલમાંથી બહાર આવે છે અને જ્યારે પાયરોલોક્સ સક્રિય થાય છે ત્યારે આકાર લે છે.



સૌર સઢ પ્રક્ષેપણ ડાયાગ્રામ

ઉદાહરણ તરીકે કોસ્મોસ -1 નો ઉપયોગ

SP સાથેનું ઉપકરણ, ઉપલા પ્રોપલ્શન સિસ્ટમ (RPU) અને રક્ષણાત્મક કેસીંગ સાથે, લોન્ચ વાહનના હેડ યુનિટ (GB) નો ભાગ છે. કેએએસપીનો માળખાકીય આધાર એ ઇન્સ્ટ્રુમેન્ટ પ્લેટફોર્મ છે કે જેના પર અલગતા સિસ્ટમ સાથે આરડીયુ માઉન્ટ થયેલ છે, એક રક્ષણાત્મક કેસીંગ, સેઇલ બ્લોક, ઇન્સ્ટ્રુમેન્ટેશન અને સર્વિસ સિસ્ટમ્સ માઉન્ટ થયેલ છે. ઇન્સ્ટ્રુમેન્ટ પ્લેટફોર્મ લોન્ચ વ્હીકલના એડેપ્ટર (ફ્રેમ) પર સ્થાપિત થયેલ છે અને તેની સાથે પાયરોલોક્સ સાથે જોડાયેલ છે. તેના સીલબંધ તળિયે RDU માઉન્ટિંગ એકમો, 400 MHz એન્ટેના, એક GPS એન્ટેના, S-બેન્ડ એન્ટેના, સૌર સેન્સર, બે કેમેરા, ઓરિએન્ટેશન અને સ્ટેબિલાઇઝેશન સિસ્ટમની ગેસ નોઝલ, તેમજ ફોટોઇલેક્ટ્રિક કન્વર્ટર પેનલ્સ છે. તળિયાની બાકીની ખાલી જગ્યા પર, જરૂરી થર્મલ પરિસ્થિતિઓને સુનિશ્ચિત કરીને, બહાર અને અંદર ઓપ્ટિકલ ગુણધર્મોવાળા કોટિંગ્સ લાગુ કરવામાં આવે છે. પ્લેટફોર્મની અંદરના ભાગમાં ડીએમ અને એસ-બેન્ડ રેડિયો કોમ્પ્લેક્સ, એક જીપીએસ રીસીવર, ઓન-બોર્ડ કોમ્પ્યુટર, માઇક્રો-એક્સિલેશન સેન્સર, ડીયુએસ યુનિટ, બેટરી, બે ગેસ સિલિન્ડર, એક રીસીવર અને COiS ફીટીંગ્સ. પ્લેટફોર્મના ઉપલા ફ્લેંજ પર સેઇલ બ્લોક ઇન્સ્ટોલ કરેલું છે - એક સ્ટેન્ડ કે જેના પર ડ્રાઇવ્સ સાથે સેઇલ એસેમ્બલી, ફિલિંગ સિસ્ટમ, ફિક્સેશન અને અનકપ્લિંગ મિકેનિઝમ્સ સ્થિત છે. કાર્યકારી ભ્રમણકક્ષામાં દાખલ કરતા પહેલા, CASP ને રક્ષણાત્મક રેડિયો-પારદર્શક કેસીંગથી આવરી લેવામાં આવે છે. એપોજી એન્જીન ચાલુ કરતા પહેલા કેએએસપીનું દળ 130 કિગ્રા છે, સોલાર સેઇલ ગોઠવતા પહેલા - 63.7 કિગ્રા.


પૃથ્વીના ગુરુત્વાકર્ષણના ગોળાને છોડવા માટે જરૂરી પ્રવેગક સમયની ગણતરી

ઉદાહરણ તરીકે, ભૌગોલિક ભ્રમણકક્ષામાંથી પ્રસ્થાન કરતી વખતે સૌર સઢથી સજ્જ અવકાશયાનની પેરાબોલિક ગતિના પ્રવેગને ધ્યાનમાં લો. અવકાશયાનના પ્રક્ષેપણ દળને 2000 કિલોગ્રામ, અવકાશયાનનું ક્ષેત્રફળ 10,000 m2 બરાબર અને અવકાશયાનની સામગ્રીનો રેખીય દળ = 7 g/m2 થવા દો. પછી આપણી પાસે છે: mpar = S · SP = 10000 m2 · 7 g/m2 = 70000 g = 70 kg

સંપૂર્ણ તાકાત, સંયુક્ત સાહસ પર કાર્ય F= S · p = 10000 · 10 -5 = 0.1 H ની બરાબર છે; ચાલો અવકાશયાન F = m · a ની પ્રવેગકતા નક્કી કરીએ;


ચાલો પૃથ્વીના ગુરુત્વાકર્ષણના ક્ષેત્રમાંથી બહાર નીકળવા માટે અવકાશયાનને વિકસિત થવી જોઈએ તેવી લાક્ષણિક ગતિ શોધીએ.


ચાલો પ્રવેગક સમયની ગણતરી કરીએ


MOB (ઇન્ટર-ઓર્બિટલ ટગ) SP નો ઉપયોગ કરીને

સોલાર સેઇલનો ઉપયોગ કરીને એક MOB એ એક નવા પ્રકારનું અવકાશયાન છે જેમાં કેટલાક સો કિલોગ્રામના સમૂહ અને કેટલાક હેક્ટરના સેઇલ વિસ્તાર છે, જે સૂર્યપ્રકાશના પ્રભાવ હેઠળ આગળ વધે છે, સ્વાયત્ત રીતે ગતિશીલ અને નિયંત્રિત થાય છે, એન્જિનના કાર્યકારી પ્રવાહીના ખર્ચ વિના. તેની ડિઝાઇનમાં બે વલયાકાર ફ્રેમલેસ ફિલ્મ સેઇલ છે જે જુદી જુદી દિશામાં ફરતી હોય છે, કેન્દ્રત્યાગી દળોના પ્રભાવ હેઠળ તેમનો આકાર જાળવી રાખે છે. જહાજ ગીરોસ્કોપિક દળોના ઉપયોગ દ્વારા નિયંત્રિત અને લક્ષી છે. આ અવકાશયાનને અવકાશમાં ઉડવા માટે મોટી માત્રામાં ઊર્જાની જરૂર નથી. નાના દળો ધીમે ધીમે અને સતત વેગ આપી શકે છે વાહનપ્રચંડ ઝડપ સુધી. ઉર્જાનું દળ હોવાથી, સૂર્યપ્રકાશ પાતળી ફિલ્મ-એક સૌર સઢને અથડાવે છે, તે બળ પૂરું પાડે છે. સૂર્યનું ગુરુત્વાકર્ષણ બીજું બળ પૂરું પાડે છે. પ્રકાશનું દબાણ અને ગુરુત્વાકર્ષણ સ્પેસશીપને સૂર્યમંડળમાં કોઈપણ જગ્યાએ લઈ જઈ શકે છે. એક વર્ષ સુધી વેગ પકડ્યા પછી, સોલાર સેઇલ પ્રતિ સેકન્ડ સો કિલોમીટરની ઝડપે પહોંચી શકે છે, જે આજના રોકેટને ખૂબ પાછળ છોડી દે છે. હકીકત એ છે કે આવા જહાજ પૃથ્વી પરથી લોન્ચ કરી શકતા નથી, સૌર સઢ અવકાશમાં બાંધવું આવશ્યક છે. જો કે ફ્રેમ એક વિશાળ વિસ્તાર પર કબજો કરશે, તે (સામગ્રી સાથે) 1-2 સ્પેસ શટલ ફ્લાઇટ્સમાં ભ્રમણકક્ષામાં પ્રક્ષેપિત કરી શકાય તેટલું પ્રકાશ હશે. જ્યારે પૃથ્વીની આસપાસ ભ્રમણકક્ષામાં ફરે છે, ત્યારે સઢ ક્રાંતિના બીજા ભાગમાં (સૂર્યની સાપેક્ષ ગતિમાં) અવકાશયાનને વેગ આપી શકે છે, સઢને સૂર્યના કિરણોની દિશામાં ગોઠવવું આવશ્યક છે. બ્રેક મારવાનું ટાળવા માટે. આ ગેરલાભસૂર્યપ્રકાશ એકત્રિત કરશે અને MOB ના સૌર સઢ પર ટ્રાન્સમિટિંગ એન્ટેનાનો ઉપયોગ કરીને તેને દિશામાન કરશે તેવા વધારાના અવકાશયાનનો ઉપયોગ કરીને સૌર સઢ પર MOB ટાળી શકાય છે. MOB કરતા નોંધપાત્ર રીતે મોટા એન્ટેના પ્રાપ્ત કરવાના ક્ષેત્ર સાથે આવા કેટલાક સહાયક, સતત કાર્યરત અવકાશયાનનો ઉપયોગ કરીને, MOB ના સતત પ્રવેગની ખાતરી કરવી શક્ય છે. પ્રકાશના પ્રારંભિક કિરણોની સમાન દિશા અને ટ્રાન્સમિટિંગ એન્ટેનાના કેન્દ્રિત બીમ સાથે, સહાયક અવકાશયાન પર કાર્ય કરતી કુલ આવેગ શૂન્ય બરાબર. જો કિરણોની દિશાઓ એકરૂપ થતી નથી, તો સહાયક અવકાશયાન પર તેનો ઉપયોગ કરવો જરૂરી બને છે. જેટ એન્જિન, ઉદાહરણ તરીકે, ઇલેક્ટ્રિક પ્રોપલ્શન, અસંતુલિત પલ્સ માટે વળતર.


સૌર સઢ હેઠળ MOB ની ફ્લાઇટ ડાયાગ્રામ. 1- સહાયક અવકાશયાન. 2- સૌર કિરણોત્સર્ગ પ્રાપ્ત કરવા માટે એન્ટેના. 3- ટ્રાન્સમિટીંગ એન્ટેના. 4- MOB પ્રાપ્ત કરનાર એન્ટેના. 5- MOB.

નિષ્કર્ષ

સંયુક્ત સાહસના વિચારમાં તેના અસ્તિત્વના લગભગ 100 વર્ષોમાં ચોક્કસ ફેરફારો થયા છે. નજીકના ભવિષ્યમાં વધુ ઝડપે સોલાર સેઇલ પર હાઇ-ટેક ઇન્ટરસ્ટેલર પ્રોબ લોન્ચ કરવાની સંભાવના 0,01 ખૂબ જ રસપ્રદ છે. સૌર સેઇલ સાથેની તપાસની કિંમત રોકેટ એન્જિન સાથેની તપાસની કિંમત કરતાં ઘણી ઓછી તીવ્રતાના ઓર્ડર છે.સૈદ્ધાંતિક રીતે, સૌર સફર સાથેનું જહાજ 100,000 કિમી/સેકન્ડ અથવા તેનાથી પણ વધુ ઝડપે પહોંચવામાં સક્ષમ છે. જો આવી તપાસ 2010 માં અવકાશમાં લોન્ચ કરવામાં આવી હોત, તો 2018 માં (આદર્શ પરિસ્થિતિઓમાં) તે વોયેજર 1 સાથે ઝડપાઈ ગઈ હોત, જેને આ પ્રવાસ માટે 41 વર્ષ લાગ્યા હોત. હાલમાં, વોયેજર 1 (1977 માં લોન્ચ કરવામાં આવ્યું) આપણાથી 12 પ્રકાશ કલાક દૂર છે અને પૃથ્વીથી સૌથી દૂરનું અવકાશયાન છે. આ ફરી એકવાર સાબિત કરે છે કે SP સાથેનું અવકાશયાન એ પરંપરાગત અવકાશયાન કરતાં વધુ કાર્યક્ષમતાનો ક્રમ છે.

સોલાર સેઇલનો ઉપયોગ કરીને ખરેખર કામ કરે છે અને ચોક્કસ કાર્યો સફળતાપૂર્વક કરે છે તે અવકાશયાન બનાવવાનો અર્થ એ છે કે ઘણી તકનીકી સમસ્યાઓનું નિરાકરણ કરવું, નવા ઇજનેરી ઉકેલો અને વિચારો દ્વારા વિચારવું અને તેનો અમલ કરવો. કદાચ નજીકના ભવિષ્યમાં સૌથી રોમાંચક સૌર ઉર્જા મિશન એવું હોઈ શકે કે જે શુક્ર અથવા તો બુધની ભ્રમણકક્ષાની નજીક સફર ગોઠવે અને પછી થોડા દાયકાઓમાં હેલીયોપોઝ સુધી પહોંચવા માટે સૌરમંડળની બહાર પ્રવાસ કરે. આ ઉપકરણ સાઇટ પર ગેલેક્સી સાથે સૂર્યની ક્રિયાપ્રતિક્રિયાને અવલોકન કરી શકશે. સ્પેસશીપની રચના સાથે સંબંધિત કોઈપણ કાર્યની જેમ આ સરળ કાર્ય નથી. પરંતુ સ્પેસ સેઇલબોટ્સના સફળ પરીક્ષણો સૂચવે છે કે જો તમે તેને ગંભીરતાથી લો છો, તો બધું કામ કરશે.

સૌર સઢવાળી જહાજ સૌપ્રથમ જ્યોર્જ લે ફોર્ટ અને હેનરી ડી ગ્રેફિનીની વિજ્ઞાન સાહિત્ય નવલકથાના પૃષ્ઠો પર દેખાયું. અસાધારણ સાહસોરશિયન વૈજ્ઞાનિક" (1888-1896), પ્યોત્ર નિકોલાવિચ લેબેદેવ મેક્સવેલ દ્વારા આગાહી કરાયેલ પ્રકાશ દબાણની વાસ્તવિકતા સાબિત કરે તે પહેલાં જ. સૌર યાટનો વિચાર રશિયન વિજ્ઞાન સાહિત્ય લેખક બોરિસ ક્રાસ્નોગોર્સ્કી દ્વારા લેવામાં આવ્યો હતો. "ઓન ધ વેવ્સ ઓફ ધ ઈથર" (1913) પુસ્તક પછી "ઇથરિયલ મહાસાગરના ટાપુઓ" (1914) દ્વારા અનુસરવામાં આવ્યું હતું, જે ખગોળશાસ્ત્રના ઇતિહાસકાર ડેનિલ સ્વ્યાત્સ્કીના સહયોગથી લખવામાં આવ્યું હતું. 1920 ના દાયકાના મધ્યમાં, ત્સિઓલકોવ્સ્કી અને ફ્રેડરિક ઝેન્ડર દ્વારા સૌર સેઇલને પ્રોત્સાહન આપવામાં આવ્યું હતું.

1951 માં અમેરિકન એન્જિનિયરકાર્લ વિલીએ સાહિત્યિક સામયિક અસ્ટાઉન્ડિંગ સાયન્સ ફિકશનમાં એક લેખ "સ્પેસ ક્લિપર્સ" પ્રકાશિત કર્યો, જ્યાં સૌર-સંચાલિત આંતરગ્રહીય મુસાફરીની સંભાવના પર ગંભીરતાથી ચર્ચા કરવામાં આવી હતી. સાત વર્ષ પછી, IBM ભૌતિકશાસ્ત્રી રિચાર્ડ ગાર્વિન અને લોસ એલામોસ નેશનલ લેબોરેટરીના કર્મચારી ટેડ કોટરે સૌર સેઇલ્સ પર પ્રથમ તકનીકી પેપર્સ પ્રકાશિત કર્યા (માર્ગ દ્વારા, તે ગારવિન હતા જેમણે સૌર સઢવાળી શબ્દની રચના કરી હતી). 1960 ના દાયકામાં, કોર્ડવેનર સ્મિથ, પિયર બૌલ અને આર્થર ક્લાર્ક જેવા પ્રખ્યાત વિજ્ઞાન સાહિત્ય લેખકોના નાયકોએ અવકાશમાં સફર કરતા જહાજો પર મુસાફરી કરી હતી.

સિદ્ધાંતથી પ્રેક્ટિસ સુધી

તાજેતરના દાયકાઓમાં, સૌર સેઇલ્સ એક સુંદર, પરંતુ સંપૂર્ણ સૈદ્ધાંતિક વિચારમાંથી વાસ્તવિકતામાં ફેરવવાનું શરૂ કર્યું છે. બાય અમે વાત કરી રહ્યા છીએનિમ્ન-પૃથ્વી ભ્રમણકક્ષામાં સૌર સઢની જમાવટ સાથેના સાધારણ પ્રયોગો વિશે (સેલને જમાવવું અને તેને તૈનાત સ્થિતિમાં જાળવવું એ ખ્યાલની મુખ્ય સમસ્યાઓમાંની એક છે). આમાંનો પ્રથમ પ્રયોગ 1993 માં કરવામાં આવ્યો હતો, જ્યારે રશિયનમાં માલવાહક જહાજપ્રોગ્રેસ M-15 એ બે-મીટર પાતળા-ફિલ્મ અરીસાને સફળતાપૂર્વક જમાવ્યું. 2001 માં, અમેરિકન પ્લેનેટરી સોસાયટીના ભંડોળ સાથે લોન્ચ કરાયેલ કોસ્મોસ 1, પ્રથમ વખત ધાતુયુક્ત માઇલરથી બનેલા 15-મીટર સઢનો ઉપયોગ કરીને ભ્રમણકક્ષામાં ચાલાકીથી ચાલશે. કમનસીબે, વોલ્ના પ્રક્ષેપણ વાહનના એક તબક્કામાં ખામી દ્વારા આને અટકાવવામાં આવ્યું હતું, તેથી ઉપગ્રહ ક્યારેય ભ્રમણકક્ષામાં પહોંચ્યો ન હતો. 2004 માં, જાપાન સંશોધનમાં જોડાયું: S-310 રોકેટની સબર્બિટલ ફ્લાઇટ દરમિયાન, બે વિવિધ ડિઝાઇનસૌર સઢ. જો કે, આ પ્રગતિ હોવા છતાં, પ્રયોગો હજુ પણ પૂર્ણ-કદના સઢવાળી અવકાશયાનથી લાંબા, લાંબા માર્ગ છે.

ક્ષેત્ર સઢ

જ્યારે લોકો સ્પેસ સોલર સેઇલ વિશે વાત કરે છે, ત્યારે તેનો સામાન્ય રીતે અર્થ થાય છે સરળ લાગે છેએક અરીસો જે પ્રતિબિંબિત કરે છે પ્રકાશ કિરણો, ત્યાંથી વાહક ઉપકરણને ઝડપી બનાવે છે. તે કઠોર અને લવચીક, સ્થિર અને દૂર કરી શકાય તેવું હોઈ શકે છે. પરંતુ સૌર સઢને એક ઉપકરણ પણ કહી શકાય જે પ્રકાશને નહીં, પરંતુ સૌર પવનને કાસ્ટ કરે છે - ઝડપી ચાર્જ થયેલા કણો (મુખ્યત્વે પ્રોટોન, હિલીયમ આયનો અને ઇલેક્ટ્રોન)નો પ્રવાહ. સૌર વાતાવરણ. આ શક્યતાની ચર્ચા 400 વર્ષ પહેલાં કેપ્લર તરફથી ગેલિલિયોને લખેલા પત્રમાં કરવામાં આવી હતી. કેપ્લરે નોંધ્યું કે ધૂમકેતુઓની પૂંછડીઓ હંમેશા સૂર્યથી દૂર હોય છે. તેમણે સૂચવ્યું કે તેઓ "કોસ્મિક પવન" દ્વારા વહન કરવામાં આવી રહ્યા હતા અને આ પવનથી ફૂલેલા સેઇલથી સજ્જ આકાશ જહાજોના દેખાવની આગાહી કરી હતી.

ઇલેક્ટ્રિક સઢ

2004 માં, ફિનિશ હવામાન સંસ્થાના કર્મચારી, પેક્કા જાનહુનેને ઇલેક્ટ્રિક સેઇલનો ખ્યાલ રજૂ કર્યો. સોલાર પ્લાઝ્મા કણો કેટલાક સો કિલોમીટરના વિસ્તાર સાથેના વાહક નેટવર્ક દ્વારા વિચલિત થાય છે, જે જહાજના જનરેટરમાંથી ખવડાવવામાં આવે છે. હકારાત્મક સંભાવના. આવા નેટવર્ક સૌર પવનના વિશાળ કણોને પ્રતિબિંબિત કરશે, એટલે કે, પ્રોટોન અને આયનો, જે હકારાત્મક ચાર્જ પણ વહન કરે છે (આ કિસ્સામાં, સૌર ઇલેક્ટ્રોનને કોઈક રીતે નકારવા પડશે, અન્યથા તેઓ સેઇલના ઇલેક્ટ્રિક ક્ષેત્રને તટસ્થ કરશે. ). શ્રેષ્ઠ થ્રસ્ટની ખાતરી કરવા માટે, જહાજના ક્રૂ સૌર પવનની ઝડપ અને ઘનતા પર નજર રાખશે અને ગ્રીડ-સેલમાં પૂરા પાડવામાં આવતા વોલ્ટેજને સમાયોજિત કરશે. જાનહુનેનના જણાવ્યા અનુસાર, આવા સેઇલ્સ અવકાશયાનને લગભગ 100 કિમી/સેકન્ડની ઝડપે ઝડપી શકશે.



શું તમને લેખ ગમ્યો? તમારા મિત્રો સાથે શેર કરો!
પણ વાંચો