Shkurtimisht për artikullin: Më parë, shoferët e taksisë bërtisnin: "Por, le të shkojmë!", pilotët - "Nga helika!", dhe Gagarin e kufizoi veten në lakonike: "Le të shkojmë!" Është shumë e mundur që në rreth 20-30 vjet, kozmonautët të mbushin ajrin e radios me pasthirrma "deti" si: "Ngrini vela kryesore, hiqni velat e sipërme të bombës!", Në fund të fundit, vela diellore është një mjet i lirë, i aksesueshëm dhe mjet shumë efektiv transporti në hapësirë, i cili tani shihet si një nga mënyrat më të mira për njerëzit për të udhëtuar në Mars. Gjithçka që dëshironi të dini për këtë është në artikull i ri"Ngrini velat!"

Ngrini velat!

Vela diellore- rruga drejt yjeve

Të gjithë e dinë që nga fëmijëria se kjo dhe ajo është e pamundur. Por ka gjithmonë një injorant që nuk e di këtë. Është ai që bën zbulimin.

Albert Ajnshtajni

Një vela është një pajisje e thjeshtë që u ka shërbyer njerëzve për qindra vjet. Toka u zhvillua pikërisht nën vela. Por në fund të shekullit të 19-të ata ia lanë vendin fillimisht motorëve me avull, më pas motorëve me naftë, dhe më vonë raketat hapësinore dhe energjia atomike erdhën në shërbim të njeriut. Duket se anijet me vela kanë "lundruar" përgjithmonë në fushën e sportit, të kohës së lirë për filmat e pasur, të shtrenjtë historikë dhe romanet detare aventureske.

Siç tha Rabinovich në një shaka të famshme: "Nuk mund të presësh!" Ekspertët kryesorë në fushën e eksplorimit të hapësirës kanë diskutuar seriozisht çështjen e përdorimit të një vela diellore në hapësirë ​​për dekada. Shumë prej nesh e kanë dëgjuar këtë term dhe kanë një ide të përafërt se si funksionon një vela diellore. Por çfarë është një vela diellore pas inspektimit më të afërt? A është vërtet më efikas se motorët e raketave kimike?

Autor!

Pothuajse 400 vjet më parë, astronomi i shquar gjerman Johannes Kepler (1571-1630), duke vëzhguar kometat, zbuloi se bishtat e tyre drejtoheshin vazhdimisht në drejtim të kundërt me Diellin. Traktati "Për kometat", botuar prej tij në 1619, e shpjegoi këtë fenomen me ndikimin e dritës së diellit (një ide në atë kohë jo vetëm e çmendur, por edhe krejtësisht e rrezikshme). Gjithsesi, Kepleri ishte i pari që e sugjeroi këtë rrezet e diellit ushtron presion mbi bishtat e kometave.

Gjatë disa shekujve të ardhshëm, vetëm astronomët, sharlatanët dhe skizofrenët ishin të interesuar për hapësirën, dhe të parët e eksploruan atë thjesht akademikisht - ata nuk kishin ndërmend të fluturonin atje, dhe pjesa tjetër sigurisht që nuk mund të gjenin një mënyrë për të përdorur rrezet e diellit për të udhëtuar në vende të tjera. planetët.

Teoria e presionit të lehtë brenda elektrodinamika klasike u parashtrua nga James Clark Maxwell në 1873, i cili e lidhi këtë fenomen me transferimin e impulsit nga elektriciteti. fushë magnetike substancës.

Ndodh që shkencëtarët perëndimorë në ditët e sotme janë jashtëzakonisht ngurrues të kujtojnë se disa të mëdhenj zbulimet shkencore janë bërë në Rusi. Ata nuk e lidhin fare shpikjen e radios me Popovin dhe nuk e lidhin llambën inkandeshente me Lodygin. Megjithatë, të gjithë studiuesit pa përjashtim pranojnë se janë pionierë në fushën e zhvillimit vela hapësinore janë bashkatdhetarët tanë.

Pra, presioni i lehtë në të ngurta u eksplorua për herë të parë nga Pyotr Nikolaevich Lebedev (1866-1912) në 1899. Në eksperimentet e tij, ai përdori një enë qelqi të evakuuar (~ 10 deri në fuqinë e katërt minus të milimetrave të merkurit), ku krahët lëkundëse të një ekuilibri rrotullues me krahë të hollë disku mikë të bashkangjitur në to u varën në një fije të hollë argjendi (ajo ishin ata që ishin të ekspozuar ndaj rrezatimit). Ishte Lebedev ai që konfirmoi eksperimentalisht vlefshmërinë e teorisë së presionit të dritës të Maxwell.

Vetë vela diellore u shpik nga një shkencëtar tjetër rus - Friedrich Arturovich Zander(1887 - 1933). Ai së pari ekzaminoi disa modele të kësaj pajisjeje, më e përshtatshme prej të cilave u përshkrua në detaje prej tij në 1924 në një version të pabotuar të artikullit "Fluturime drejt planetëve të tjerë".

Vela diellore, sipas shkencëtarit, supozohej të kishte një sipërfaqe prej 1 kilometër katror me trashësi ekrani 0,01 milimetra dhe peshë 300 kilogramë. Vela duhej të kishte një bosht qendror dhe një grup të caktuar elementësh fuqie që mbështesnin formën e saj. Zander vuri në dukje se trashësia e ekranit mund të jetë edhe më e vogël, pasi Edison arriti të prodhojë fletë nikeli me një trashësi prej 0,001 milimetra dhe një madhësi prej 3200 metra katrorë.

Shkencëtari gjithashtu u përpoq të zhvillonte teorinë bazë të lëvizjes së anijes kozmike nën një vela diellore. Ai e konsideroi të përshtatshme për të drejtuar një rrymë drite të mbledhur nga një vela e dytë e vendosur në një distancë të ndërmjetme në vela diellore të një anije kozmike. stacioni ndërplanetar. Kjo ide e jehonës së tij oferta moderne mbi përdorimin e erës rrezatuese artificiale (lazer) për të përshpejtuar një anije kozmike, duke siguruar presion dukshëm më të madh në sipërfaqe sesa rrezet diellore.

Çfarë kemi ne?

Disa burime e quajnë një vela diellore "dritë" - më shpesh kjo ndodh në rastet kur propozohet të përdoret jo Dielli, por, për shembull, një lazer si një burim drite.

Parimi i funksionimit të kësaj pajisjeje është tepër i thjeshtë - anije kozmike shpalos një kanavacë të madhe - një vela, e cila ose reflekton ose thith (po shqyrtohen edhe opsionet me vela të zezë) fotone drite.

Në orbitën e Tokës (1 njësi astronomike largësia nga Dielli), një vela me peshë 0,8 g/m2 përjeton afërsisht të njëjtën forcë ekspozimi ndaj dritës së diellit. Presioni është në përpjesëtim të zhdrejtë me katrorin e distancës nga Dielli. Vini re se vela mund të jetë shumë më e rëndë - dhe prapë do të mbetet pak a shumë funksionale, megjithëse nuk do të jetë në gjendje të hapet në mënyrë të pavarur nën ndikimin e era diellore(do të duhet ta shpalosh atë mekanikisht).

Disavantazhi kryesor i një vela diellore është se ai mund ta largojë anijen vetëm nga Dielli, dhe jo drejt tij. Ndonjëherë shprehet mendimi se fluturimi në drejtim të Diellit është i mundur nëse bie (këtu është e qartë analogjia me lëvizjen zigzag të një anijeje me vela kundër erës). Duke ndryshuar këndin e velit diellor në lidhje me dritën që bie mbi të, ju mund ta kontrolloni lehtësisht anijen, duke ndryshuar trajektoren e saj sa herë të doni (një kënaqësi e paarritshme për motorët e raketave).

Avantazhi kryesor dhe më i rëndësishëm i metodës së lëvizjes së "lundrimit" në hapësirën e jashtme është mungesa e plotë e kostove të karburantit. Nuk ka ende alternativa për raketat moderne kimike në hapësirën afër Tokës - ato janë relativisht të lira dhe të afta për të lëshuar qindra tonë ngarkesë në orbitë.

Megjithatë, kur bëhet fjalë për udhëtimin ndërplanetar, përfitimet e raketave kimike marrin fund. Ata thjesht nuk janë në gjendje të sigurojnë anijen nxitim konstant(dhe, për rrjedhojë, jepini shpejtësinë më të lartë të mundshme) - në fund të fundit, në fakt, mbi 90% e masës së tyre konsumohet me shpejtësi karburant. Sipas vlerësimeve më konservatore, një udhëtim në Mars do të kërkojë 900 tonë karburant - dhe kjo pavarësisht nga fakti se masa e ngarkesës do të jetë rreth 10 herë më pak. Ata gjithashtu thonë për raketat se "karburanti mbart vetë".

Në pamje të parë, lundrimi hapësinor është shumë i ngadaltë. Po me të vërtetë fazat fillestare nxitimi i tij do t'i ngjajë një gare breshkash. Megjithatë, nuk duhet të harrojmë se nxitimi vepron vazhdimisht (për një vela që peshon 0,8 g/m2 nxitimi fillestar do të jetë e barabartë me 1.2 mm/s 2). Në kushte hapësirë ​​pa ajër kjo do t'ju lejojë të arrini shpejtësi të mëdha në një kohë shumë të shkurtër afate të shkurtra.

Fatkeqësisht, diskutimi i perspektivave për përdorimin e një vela diellore në hapësirë ​​nuk prek një çështje shumë të rëndësishme - si do të ngadalësohet anija me shpejtësi kaq gjigante? Për ekspeditat ndëryjore ka një përgjigje - përmes përdorimit të një vela diellore të vendosur në anën e kundërt(megjithatë, kjo do të rrisë ndjeshëm kohën e fluturimit). Por ç'të themi për një udhëtim, të themi, në Mars? Mbajtja e karburantit të raketave me vete është e paefektshme dhe përdorimi i llojeve të reja të motorëve (për shembull, motorët jonikë që po zhvillohen aktualisht) është ende në pikëpyetje.

Materia dhe forma

Materiali nga i cili janë bërë velat diellore duhet të jetë sa më i lehtë dhe i qëndrueshëm. Aktualisht, filmat polimer më premtues janë Milar dhe Kapton (5 mikronë të trasha), të aluminizuar ( shtresa më e hollë metal prej 100 nanometrash) në njërën anë, gjë që u jep atyre një reflektim deri në 90%.

Kjo ka vështirësitë e veta. Mylar është shumë i lirë dhe lehtësisht i disponueshëm (filma pak më të trashë janë në treg), por është i papërshtatshëm për përdorim afatgjatë në hapësirë, pasi shkatërrohet nga ekspozimi ndaj rrezatimi ultravjollcë. Kapton është më i qëndrueshëm, por trashësia minimale e një filmi të tillë është 8 mikron, dhe kjo zvogëlon performancën e një vela të tillë.

Aktualisht, shkencëtarët shpresojnë për zhvillimin e nanoteknologjisë - me ndihmën e tyre do të jetë e mundur të krijohet vela diellore më e lehtë dhe më efikase nga nanotuba karboni.

Forma (dizajni) e velave ka pothuajse vlerë më të lartë sesa materiali nga i cili janë bërë.

Vela diellore më e thjeshtë dhe më e besueshme (por më e rëndë, dhe për këtë arsye jo shumë e shpejtë) ka një strukturë kornizë. Mbi të gjitha kujton qift- një kornizë e lehtë në formë kryqi është baza mbështetëse për katër vela trekëndore të lidhura mirë në të. Forma e kornizës mund të jetë e ndryshme - madje edhe e rrumbullakët. Avantazhi i dukshëm i këtij dizajni është se velat janë të fiksuara mirë - ato nuk do të jenë në gjendje të përkulen dhe janë të lehta për t'u kontrolluar (kthehuni poshtë kënde të ndryshme në dritë).

Ka modele vela që nuk kanë një kornizë - e ashtuquajtura "strukturë rrotulluese". Këto modele janë bërë në formën e shiritave të bashkangjitur në anijen kozmike. Siç sugjeron emri, hapja e velave të këtij lloji sigurohet nga rrotullimi i anijes rreth boshtit të saj. Forcat centrifugale (një ngarkesë e vogël është ngjitur në skajet e rripave) i tërheqin ato në anët e ndryshme, duke ju lejuar të bëni pa një kornizë të rëndë. Teorikisht, ky dizajn siguron një shpejtësi më të lartë lëvizjeje në hapësirë ​​sesa një strukturë kornizë për shkak të peshës së saj të ulët.

Këto janë opsionet kryesore për strukturën e një vela diellore. Ofrohen edhe modele të tjera, për shembull, kanavacë që notojnë lirshëm në hapësirë ​​dhe ngjiten në anije duke përdorur kabllo. Ky është një lloj versioni "garues" i velave - me të gjitha avantazhet e shpejtësisë, ato janë jo të besueshme dhe të vështira për t'u kontrolluar.

Një tjetër opsion (megjithëse disa studiues janë të prirur ta vendosin atë në një klasë të veçantë automjetesh të së ardhmes) është e ashtuquajtura "vela plazma".

Velat plazma do të jenë një model miniaturë i fushës magnetike të Tokës. Ashtu si fusha jonë magnetike përkulet nën presionin e erës diellore, fusha magnetike (15-20 kilometra në diametër) që rrethon anijen kozmike do të tërhiqet nën presionin e grimcave të ngarkuara.

Çfarë na rezervon dita e ardhshme?

Më 9 gusht të vitit të kaluar, Instituti Japonez i Astronautikës (ISAS) nisi dhe vendosi dy vela diellore të plota në orbita të ulëta (122 dhe 169 km).

Por vendi dielli në rritje nuk ishte i pari që testoi velat diellore. Palma (me disa rezerva) përsëri i përket Rusisë - më 4 shkurt 1993, u krye eksperimenti "Znamya-2" me vendosjen e një strukture me film të hollë 20 metra përmes përdorimit forcat centrifugale në bordin e anijes Progress M-15 u ankorua stacioni orbital"Bota".

Pse është me rezerva ky kampionat? Fakti është se objektivi kryesor i eksperimentit nuk ishte të testonte cilësitë tërheqëse të kësaj kanavacë, por të ndriçonte zonën sipërfaqen e tokës drita e reflektuar - një tjetër mjaft funksion real velat diellore.

Një nisje grupore e satelitëve Kosmotrans AKS-1 dhe AKS-2 ishte planifikuar për këtë pranverë (data e parashikuar është këtë muaj). Secila prej tyre peshon rreth dy kilogramë (enë 30x30x40 cm) dhe mban një vela diellore në madhësinë e një fushë tenisi (trashësia - 2 mikrometra).

Sensorët e veshur me ar do të montohen në sipërfaqen e filmit, duke regjistruar dinamikën e shpërndarjes së ngarkesës mbi zonën e lundrimit mbi zonat e Tokës të prirur ndaj tërmeteve.

Përtej testimit cilësia e udhëtimit varkat me vela hapësinore, është planifikuar të kryhet një sërë eksperimentesh mbi ndjeshmërinë ultra të ndjeshme të sipërfaqes së tokës (parashikimi i tërmeteve) dhe ndriçimi i saj me një pikë drite në diametër pesë kilometra. Satelitët do të hidhen në një orbitë prej 800 kilometrash dhe do të mund të qëndrojnë atje për disa shekuj.

Me një fjalë - nëse shikoni gjendjen e punëve në fushën e zhvillimit të lundrimit hapësinor (Tsiolkovsky, meqë ra fjala, e quajti kështu kozmonautikën), atëherë eksplorimi i planetëve më të afërt të sistemit diellor pushon së qeni. fantashkencë. Aktualisht, një vela diellore është pajisja më premtuese për lëvizjen në hapësirë, duke pasur një numër avantazhesh ndaj motorëve të raketave kimike. Kush e di, ndoshta në 20-30 vjet ju dhe unë do të jemi në gjendje të blejmë një biletë në një anije me vela kozmike dhe të shkojmë me pushime në Mars?

"(fluksi i fotoneve, është ky që përdoret nga vela diellore) dhe "era diellore" (fluksi grimcat elementare dhe jonet, të cilat supozohet të përdoren për fluturime në një vela elektrike - një lloj tjetër vela hapësinore).

Presioni i dritës së diellit është jashtëzakonisht i ulët (në orbita e Tokës- rreth 5·10 −6 N/m 2) dhe zvogëlohet në raport me katrorin e distancës nga Dielli. Megjithatë, një vela diellore nuk kërkon fare karburant raketash dhe mund të funksionojë për një periudhë pothuajse të pakufizuar kohore, kështu që përdorimi i tij mund të jetë tërheqës në disa raste. Efekti i velave diellore është përdorur disa herë për të kryer korrigjime të vogla në orbitën e anijes kozmike ose radiatorët e një sistemi termorregullimi u përdorën si vela. Megjithatë, deri më sot, asnjë anije kozmike nuk ka përdorur një vela diellore si motorin e saj kryesor.

Lundrimi diellor në projektet e anijeve yje

Vela diellore është versioni më premtues dhe më realist i një anijeje ylli sot.

Avantazhi i një varke me vela diellore është mungesa e karburantit në bord, gjë që do të rrisë ngarkesën në krahasim me një anije kozmike me lëvizje avionësh.

Disavantazhi i një varke me vela diellore është fakti se jashtë sistemit diellor presioni i dritës së diellit do të afrohet zero. Prandaj, ekziston një projekt për të përshpejtuar një varkë me vela diellore sistemet lazer nga ndonjë asteroid. Ky projekt paraqet problemin e drejtimit të saktë të laserëve në distanca ultra të gjata dhe krijimit të gjeneratorëve lazer me fuqi të përshtatshme.

Është tashmë e mundur të ndërtohet një sondë ndëryjore duke përdorur presionin e erës diellore.

Ekzistojnë 2 opsione për varkat me vela diellore: në presionin e valëve elektromagnetike dhe në rrjedhën e grimcave.

Regatë hapësinore

Vela diellore me diametër 20 metra, e zhvilluar nga NASA

Trashësia e velit diellor

Në vitin 1989, komisioni i përvjetorit të Kongresit Amerikan shpalli një konkurs për nder të 500 vjetorit të zbulimit të Amerikës. Ideja e tij ishte të hidhte në orbitë disa anije me vela diellore të zhvilluara në të vende të ndryshme, dhe duke kryer një garë me vela për në Mars. E gjithë rruga ishte planifikuar të përfundonte për 500 ditë. Shtetet e Bashkuara, Kanadaja, Britania e Madhe, Italia, Kina, Japonia dhe Bashkimi Sovjetik paraqitën aplikimet e tyre për pjesëmarrje në konkurs. Lëshimi ishte menduar të bëhej në vitin 1992.

Aplikantët për pjesëmarrje filluan të braktisnin pothuajse menjëherë, duke u përballur me një sërë problemesh teknike dhe ekonomike. Prishje Bashkimi Sovjetik, megjithatë, nuk çoi në ndërprerjen e punës në projekt vendas, e cila, sipas zhvilluesve, kishte çdo shans për të fituar. Por regata u anulua për shkak të vështirësive financiare të komisionit të përvjetorit (dhe ndoshta për një sërë arsyesh). Shfaqja madhështore nuk u zhvillua. Sidoqoftë, një vela diellore e prodhuar nga Rusia u krijua (e vetmja nga të gjitha) së bashku nga NPO Energia dhe DKBA, dhe mori çmimin e parë të konkursit.

Anije kozmike duke përdorur një vela diellore

Skema e stabilizimit të anijes kozmike

Shkencëtarët sovjetikë shpikën një skemë për stabilizimin gravitacional të rrezatimit të një anije kozmike, bazuar në përdorimin e një vela diellore.

Vendosja e parë e një vela diellore

Vendosja e parë e një vela diellore në hapësirë ​​u krye në anijen kozmike Russian Progress më 4 shkurt 1993, si pjesë e projektit Banner.

Shihni gjithashtu

• Lundrimi hapësinor
  • Vela magnetike

Shënime

Lidhjet

• Konsorciumi "Space Regatta" - Projekte - Velat diellore dhe reflektorët

Letërsia

• Eliasberg P. E. Hyrje në teorinë e fluturimit satelitët artificialë Toka. - M., 1965.

Fondacioni Wikimedia.

2010.

Shihni se çfarë është "Solar Sail" në fjalorë të tjerë: Një pajisje (p.sh. në formën e një vela filmi të metalizuar) për të shtyrë një anije kozmike duke përdorur presion rrezatimi diellor . Përdoret si organ ekzekutiv sistemet e orientimit dhe stabilizimit të automatikëve ndërplanetarë... ...

Fjalori i madh enciklopedik Një pajisje (për shembull, në formën e një filmi me vela të metalizuar) për të shtyrë një anije kozmike duke përdorur presionin e rrezatimit diellor. Ai u përdor si një element ekzekutiv i sistemit të orientimit dhe stabilizimit për ndërplanetarët automatikë... ...

Fjalor Enciklopedik Vela diellore - (strenda) përdorej në verë në amfiteatro për t'u mbrojtur nga dielli gjatë shfaqjeve me orë të gjata. Mbishkrimet në muret në Pompei, që shpallnin ide të tilla, u pajisën me një shënim të veçantë: vela erunt në dispozicion S. p.

Fjalori i Antikitetit vela diellore - Light Sailor Sail Light (solar) Një sistem shtytës i anijes kozmike që merr një nxitje nga presioni i dritës që bie mbi një shtresë të hollë metalike... Shpjeguese Fjalor anglisht-rusisht

mbi nanoteknologjinë. - M. Një nga helikat e mundshme të hapësirës(UÇK); është një film i errët i instaluar në anijen kozmike dhe i vendosur gjatë fluturimit (për shembull, polimer i metalizuar) sipërfaqe të madhe, te afte per te komunikuar...... Enciklopedia e Madhe Sovjetike

Fjalor Enciklopedik- tendë, përdorim në verë në amfiteatro për mbrojtje nga dielli gjatë shumë orëve. paraqitur Mbishkrimet në muret në Pompei, duke shpallur. rreth paraqitjeve të tilla u pajisën me një shënim të veçantë: aty është zbuluar Arkeologët. specialist. strukturat tensionuese... Bota e lashtë. Fjalor Enciklopedik

Fjalori i Antikitetit- Një pajisje në formën e, për shembull, një filmi të metalizuar të një zone të madhe, që përdoret për të lëvizur një objekt (trup) në hapësirë ​​nën ndikimin e presionit të lehtë. rrezet e diellit. Në astronautikën moderne, ky është deri tani i vetmi motor jo-jet. E... Fjalor ufologjik shpjegues me ekuivalente në anglisht dhe gjermanisht

Cosmos 1 Cosmos 1 Cosmos 1 (modeli kompjuterik) Prodhuesi ... Wikipedia

Ky term ka kuptime të tjera, shih Vela (kuptimet). Anije me vela Një vela është një pëlhurë ose pllakë e lidhur me një mjet që konverton energjinë e erës në energji lëvizje përpara... Wikipedia

Një formë motori për një anije kozmike që përdor impulset e joneve të erës diellore si burim shtytjeje. E shpikur në vitin 2006 nga doktoresha e Institutit Meteorologjik Finlandez Pekka Janhunen, autoritetet e BE-së po tregojnë interes të shtuar... Wikipedia

librat

• Vela diellore. Fantashkencë apo realitet i udhëtimit në hapësirë? Me shtesa. Lëvizja diellore e lundrimit në rajonet afër diellit. Udhëzues ruso-anglisht për terminologjinë moderne, E. N. Polyakhova, V. V. Koblik. NË këtë libër pasqyrohen parimet themelore dinamike teori moderne lundrimi hapësinor, d.m.th. fluturimi në hapësirë ​​nën një vela diellore, duke lëvizur nën ndikimin e presionit të dritës nga dielli...

Romanca e udhëtimit në det është zëvendësuar nga romanca e udhëtimit në hapësirë. Por, çuditërisht, velat - atribut i pandryshueshëm dhe simboli i pionierëve, ka një vend në hapësirë. Sot do të flasim për vela hapësinore.

Që nga mesi i shekullit të 18-të, shkencëtarët në mbarë botën (Euler, Fresnel, Bessel, etj.) janë përpjekur të masin presionin e dritës. P. Lebedev ishte i pari që bëri matje të tilla në 1899. Menjëherë u bë e qartë për të gjithë se rrezet e diellit po shtypnin trupat kozmikë. Së shpejti shkencëtari sovjetik F. Zander doli me idenë e një vela diellore.

Fjalor Enciklopedikështë një pajisje që përdor presionin e dritës nga Dielli për të lëvizur nëpër hapësirën e jashtme.

Historia e studimit të natyrës së dritës dhe presionit të lehtë. Një film i vjetër por shumë i qartë.

Nëse vendosni një pllakë metalike të pasqyruar në hapësirë, rrjedha e dritës nga Dielli do të "shtypë" në sipërfaqen e saj. Fryni me forcë në pëllëmbën tuaj - a ndjeni se ajri ju shtyp lëkurën? Presioni i dritës së diellit në një pllakë metalike do të jetë një miliard herë më i dobët se sa ndjeni. Mendoni se kjo nuk mjafton? Aspak. Në fund të fundit, në hapësirë ​​nuk ka forcë të rezistencës së ajrit siç është në Tokë.

Si funksionon një vela diellore?

Nëse vendosni një katror me fletë metalike me përmasa vetëm 100 me 100 metra në orbitën e Tokës, atëherë çdo 10 sekonda një "vela" e tillë do të rrisë shpejtësinë e tij me një centimetër në sekondë! Në vetëm 40 ditë, një vela e tillë do të përshpejtohet nga e para në të dytën shpejtësia e arratisjes, gjashtë muaj - përpara shpejtësisë së tretë kozmike - një shpejtësi e mjaftueshme për t'u larguar përgjithmonë nga sistemi diellor. Por gjëja kryesore është se kjo do të ndodhë pa konsumuar karburant motori, domethënë për asgjë. Me të vërtetë kjo është një dhuratë e paçmuar nga natyra!

Mockup i anijes kozmike Icarus - një pamje tipike e një anije kozmike me një vela diellore

Pse është kjo e rëndësishme? Le të japim vetëm një shembull. Në fazën e sipërme të roverit Curiosity, pesha e karburantit ishte 21 ton, gjë që kufizoi rreptësisht peshën e vetë roverit - jo më shumë se 900 kilogramë. Pesha e pajisjeve shkencore në roverin Mars është përgjithësisht një shifër qesharake: 80 kilogramë. Por ishte e pamundur të merrje më shumë: nuk kishte karburant të mjaftueshëm për të fluturuar në Mars. Përdorimi i një vela diellore së bashku me motorët konvencionalë do t'ju lejojë të merrni pak më pak karburant, që do të thotë të rrisni peshën e instrumenteve në rover. Çdo kilogram i kursyer në hapësirë ​​është një tjetër instrument shkencor, një grimcë tjetër informacioni të paçmuar për botën që na rrethon, një tjetër hap në rrugën e përparimit. Shembuj të ngjashëm turma.

Cilat anije kozmike kanë përdorur një vela diellore?
Deri më sot, janë kryer vetëm disa teste të suksesshme me vela diellore. E para ishte në 1993 në Rusi. Pastaj u lidh vela diellore (20 metra në diametër). kamion hapësinor"Përparimi" u shkarkua nga stacioni "Mir". Eksperimenti ekzaminoi aftësinë e ndriçimit anën e errët Toka duke përdorur këtë pasqyrë.

1993 - përpjekja e parë në historinë njerëzore për të krijuar një vela diellore. Eksperimenti "Znamya-2"

Më pas në vitin 2010, pajisja amerikane NanoSail-D vendosi me sukses një vela diellore ndërsa ishte në orbitën e ulët të Tokës. Qëllimi i velave diellore ishte të nxirrte një satelit jashtë orbitës dhe ta "varroste" atë në shtresat e dendura të atmosferës. Në këtë mënyrë, u testua mundësia e vetëshkatërrimit të satelitëve që kishin shteruar jetën e tyre të shërbimit, në mënyrë që ata të mos vareshin të padobishëm. mbeturinat hapësinore rreth Tokës.

Video: si u shpalos vela NanoSail-D

Anija e tretë kozmike që bredh në hapësirë ​​nën vela ishte japoneze Icarus (ikaros), e lëshuar në vitin 2010. Duke mbyllur sytë në ëndërr, shkencëtarët shpresonin me modesti që pajisja të paktën të ishte në gjendje të hapte vela (në të cilën timonet diellore dhe panele diellore) pa mbivendosje. Sonda jo vetëm që përhapi me sukses krahët e 200 metrave katrorë të lundrimit hapësinor ultra të hollë në hapësirë, por gjithashtu bëri një punë të shkëlqyer për të rregulluar shpejtësinë dhe drejtimin e fluturimit. Në janar 2012, Icarus u mbyll për shkak të mungesës së energjisë, duke funksionuar më gjatë se sa prisnin shkencëtarët.

Pamjet e lëvizjes së "Icarus" japonez

Konkluzioni ose planet e ardhshme

Bëni diçka që në të vërtetë funksionon dhe funksionon me sukses detyra specifike anije kozmike duke përdorur një vela diellore do të thotë zgjidhje e grupit probleme teknike, mendoni dhe zbatoni zgjidhje dhe ide të reja inxhinierike. Kjo nuk është një detyrë e lehtë, si çdo punë që lidhet me krijimin e anijeve kozmike. Por testet e suksesshme të varkave me vela hapësinore tregojnë se nëse e merrni seriozisht, gjithçka do të funksionojë.

Kush e di, ndoshta ju, duke qëndruar në qendrën e kontrollit të misionit, do të urdhëroni një ditë: "Ngrini velat!" - dhe era diellore kokëfortë do ta çojë anijen kozmike drejt së panjohurës.

Të dashur miq! Nëse ju pëlqeu kjo histori dhe dëshironi të mbani krah për krah botimet e reja rreth astronautikës dhe astronomisë për fëmijë, atëherë abonohuni në lajmet nga komunitetet tona

Punë kërkimore

Në temë

"Vela diellore"

E përfunduar:

Shvets Nikolai Igorevich

Nxënëse e klasës së 10-të

MBOU "Shkolla e mesme nr. 25"

G. Tulun

Drejtues shkencor:

mësuese e fizikës

Tatarnikova Nadezhda Mikhailovna

TABELA E PËRMBAJTJES

Hyrje……………………………………………………………………………………………………………………………………………………………………….3

Vela diellore……………………………………………………………………………………………………………………………………………………………………

Fusha e aplikimit të velit diellor……………………………………………………………………………………………………………………………………………………………………………………………………………..4

Projektimi i sipërmarrjes së përbashkët………………………………………………………………………………………………………….6

Llogaritja e kohës së kërkuar të nxitimit

për të ikur nga sfera e gravitetit të tokës……………………………………………………………………………………………………………………………………………………………………………………………. 8

MOB (tërheqje ndër-orbitale) duke përdorur SP……………………………………………………………………………………………………..9

përfundimi………………………………………………………………………………………………………………………………………………………

Referencat…………………………………………………………………………………… 13

HYRJE

Rëndësia e kësaj pune është se publiku i gjerë di pak për vela diellore, kjo temë ngrihet shumë rrallë, dhe shumë jo e parëndësishme e saj, për të mos përmendur informacione specifike, është interesante.

Qëllimi i studimit është të përcaktojë efektivitetin e përdorimit të PS në fushat e shkencës dhe teknologjisë, si dhe të krahasojë efektivitetin e SP me efikasitetin e anijeve tradicionale kozmike, për të vërtetuar se avantazhi i një anije kozmike nën një vela diellore krahasuar në një anije kozmike në motor raketeështë efikasitet më i lartë. Për të arritur këtë qëllim, u identifikuan objektivat e mëposhtme të kërkimit:

1. Merrni parasysh çështjet që lidhen me përdorimin e sipërmarrjeve të përbashkëta dhe gjendjen aktuale punojnë në këtë fushë.
2. Llogaritni kohën e fluturimit për në Mars në një anije kozmike me SP

3. Konsideroni projektimin e një sipërmarrjeje të përbashkët të bazuar në korniza pneumatike.
4. Njihuni me llogaritjet e kohës së nxitimit të një anije kozmike nën një vela diellore nga një orbitë rrethore në shpejtësinë e dytë të ikjes.
5. Propozoni një skemë për përshpejtimin e MOB nën një vela diellore duke përdorur anije kozmike orbitale ndihmëse.

VELA DIELLORE

Ideja e një vela diellore (SP) duke përdorur forca lëvizëse Presioni i dritës së diellit nuk është i ri. Ajo u shfaq për herë të parë në vitet 1920 dhe është konsideruar nga organizata të ndryshme të aviacionit dhe hapësirës për dekada të tëra. Bashkatdhetari ynë F.A. Zander, i njohur për veprat e tij të shumta në fushën e astronautikës, propozoi vendosjen në orbitë të pasqyrave hapësinore (reflektorët) që transmetojnë energjinë e dritës së Diellit në sipërfaqen e Tokës për përdorim të drejtpërdrejtë. Zhvillimi i mëtejshëm hapësira e jashtme, zbatimi i fluturimeve ndërplanetare i detyron projektuesit të kërkojnë zgjidhje thelbësisht të reja në ndërtimin e anijeve kozmike. Një opsion për një anije kozmike ndërplanetare është një vela diellore. Avantazhi i një vela diellore në krahasim me një vela lazer është se vela diellore nuk varet nga burimi i dritës, dhe disavantazhi është se rrezet e diellit janë më të dobëta se drita lazer. PS nuk konsumon karburant për përshpejtimin; në hapësirë, nuk është era që mbush velat, por presioni i grimcave të dritës së diellit - fotoneve. Ajo detyron

varka me vela përshpejton vazhdimisht (ose ngadalëson). Një anije kozmike me një vela diellore do të përshpejtohet shumë ngadalë, por me kalimin e kohës do të jetë në gjendje të arrijë shpejtësi të paparë. Presioni i fotonit është mjaft i lartë që anija kozmike të udhëtojë midis planetëve - nga Mërkuri në Jupiter; për të kapërcyer akoma distanca të gjata një rreze lazer mund të drejtohet në vela, përsëri e fuqizuar energjia diellore. Aspektet e aplikimit të teknologjisë SP janë mjaft të gjera: nga mbajtja e satelitëve të palëvizshëm në orbitën gjeostacionare deri te anijet në distanca të gjata që transportojnë ngarkesë midis planeteve, asteroideve dhe kometave. Duke fluturuar afër Diellit, varkat me vela të së ardhmes do të jenë në gjendje të përshpejtojnë me shpejtësi të mëdha, gjë që do t'i lejojë ata të afrohen me çdo objekt në sistemin diellor ose, siç u përmend më lart, të fluturojnë drejt yjeve. Përfitimet e sipërmarrjes së përbashkët janë të mëdha: një raport nga studioja Cosmos thotë se varka me vela teorikisht mund të fluturojë 10 herë më shpejt se stacionet Wouadeg-1 dhe -2, të cilët kanë arritur shpejtësinë e tretë të ikjes.

ZONA E APLIKIMIT TË VELAVE DIELLORE

Shtrirja e aplikimit të velave diellore dhe diellore anije me vela i madh. Ato mund të përdoren për:
- zbulimi i stuhive gjeomagnetike,
- eksplorimi i sistemit tonë diellor,
- transmetimi i energjisë, komunikimeve televizive dhe radiofonike,
- ndriçimi i zonave të caktuara të Tokës,
- pastrimi i hapësirës nga “plehra” teknologjik,
- fluturime ndërplanetare nën një vela diellore,
- krijimi i antenave të mëdha në hapësirë ​​për kërkimin e mineraleve dhe detyra të tjera të dobishme.

Vela diellore dhe anija me vela diellore janë një drejtim progresiv i kozmonautikës ruse dhe botërore. Mund të përdoret në sistemet e zbulimit të stuhive plazmatike. Dihet se stuhitë gjeomagnetike mund të shkaktojnë humbje të anijes kozmike, dështime në sinjalet GPS (sistemi i pozicionimit global), madje edhe dështime të tokës. rrjetet elektrike. Protonet me energji të lartë madje mund të jetë vdekjeprurëse për astronautët që janë brenda hapësira e jashtme. Parashikimi i saktë i ngjarjeve të tilla mund të bëhet duke vëzhguar erën diellore. Vëzhgime të tilla mund të bëhen duke përdorur magnetometra dhe detektorë grimcash në bordin e një anijeje midis Diellit dhe Tokës. Kjo mund të bëhet duke përdorur një anije me vela diellore. Përveç kësaj, SP mund të përdoret për fluturime ndërplanetare. Kështu, kur fluturon për në Mars, anija fillimisht lëshohet nga një mjet lëshimi në një orbitë fillestare të ulët të Tokës në një lartësi prej rreth 200 km. Pastaj, duke përdorur një bllok, ai transferohet në një orbitë fillestare në një lartësi prej disa mijëra kilometrash.

Kohëzgjatja e këtyre operacioneve do të jetë rreth 48 orë, pas së cilës velat vendosen dhe nën ndikimin e dritës së diellit anija fillon të përshpejtohet përgjatë një trajektoreje spirale. Duke kontrolluar orientimin e velit, ata arrijnë shndërrimin e orbitës në një eliptike me një apogje gjithnjë në rritje. U llogarit se kohëzgjatja e nxitimit drejt Hënës në këtë rast do të ishte rreth 120 ditë. Koha e nisjes dhe më pas e përshpejtimit zgjidhet në mënyrë që varka me vela të hyjë në zonën e specifikuar fushë gravitacionale Hënat. Kjo do të na lejojë të zgjidhim problemin e mëposhtëm - transferimin e SPK-së në trajektore fluturimi ndërplanetar në Mars. Pozicioni i ndërsjellë Toka dhe Marsi në këtë fazë zgjidhen gjithashtu në mënyrë që së pari të zvogëlojnë periudhën e orbitës heliocentrike ("frenimin"), dhe më pas të rrisin afelionin e orbitës për të arritur orbitën e Marsit ("përshpejtimi"). Koha totale e kërkuar nga SPK për të arritur në Mars do të jetë rreth 1.9 vjet.

Le ta shënojmë presionin e dritës në orbitën e Tokës si Po. Dihet se presioni i dritës ndryshon me distancën sipas ligjit: P ~ 1/R2. Le të gjejmë presionin e dritës në mes të distancës midis Tokës dhe Marsit: P 1/2 = Po (Rз/0,5(Rз+Rм)) 1/2. Këtu Rз është rrezja e orbitës së Tokës = 1,5 * 10 11 m, Rм është rrezja e orbitës së Marsit = 2,28 * 10 11 m, për thjeshtësi, do të supozojmë se gjatë kohës së lëvizjes së anijes nga Toka në Marsi, Toka dhe Marsi janë në të njëjtën vijë të drejtë të tërhequr nga qendra e Diellit. Në realitet, sigurisht që nuk është kështu. Ne do të supozojmë se përgjatë gjithë shtegut nga Toka në Mars, vela i nënshtrohet një presioni konstant të dritës të barabartë me P1/2. Le të jetë sipërfaqja e velit të barabartë me S. Atëherë forca që vepron në vela (d.m.th. në anijen kozmike) është F = P1/2 S. Nga ligji i dytë i Njutonit, gjejmë nxitimin me të cilin anija kozmike me masë M do të lëvizë: a = F/M = P1/2 S/M. Duke përdorur relacionin e njohur nga kursi i fizikës (Mekanikë) s = at2/2, ku s është distanca e përshkuar në kohën t (në rastin tonë s = Rм – Rz), gjejmë kohën e lëvizjes së anijes nga Toka. në Mars nën ndikimin e presionit të dritës diellore:

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 vjet

KONSTRUKSIONE

Vela diellore e rotorit përbëhet nga tetë tehe. Secila, kur hapet, është një membranë e shtrirë mbi një kornizë pneumatike me prerje tubulare me diametër 150 mm, e bërë me film polietileni ftalat me trashësi 20 mikron dhe peshë lineare 28 g/m2. Sipërfaqja e membranës së shtrirë mbi kornizë është 75 m2. Është bërë nga film polietil tetraftalat i metalizuar nga njëra anë me trashësi 5 mikron dhe peshë lineare 7 g/m2. Sipërfaqja e metalizuar e membranës përballet me Diellin. Korniza pneumatike shërben për të organizuar procesin e vendosjes së tehut të erës diellore, duke ruajtur një formë të caktuar dhe duke siguruar ngurtësi gjatë transferimit të forcave dhe momenteve nga presioni i erës diellore mbi teh. Ngurtësia e kornizës pneumatike dhe qëndrueshmëria e saj sigurohen nga presioni i mbetur i gazit punues (azoti) brenda kornizës pneumatike, i cili është rreth 7000 Pa. Tehu shpaloset nga një rrotull dhe merr formë kur pyrolocks janë aktivizuar.

Diagrami i nisjes së velave diellore

duke përdorur kozmos -1 si shembull

Pajisja me SP, së bashku me sistemin e sipërm të shtytjes (RPU) dhe kutinë mbrojtëse, është pjesë e njësisë së kokës (GB) të mjetit lëshues. Baza strukturore e KASP është platforma e instrumenteve në të cilën janë montuar RDU me sistemin e ndarjes të montuar në të, një shtresë mbrojtëse, një bllok vela, instrumente dhe sisteme shërbimi. Platforma e instrumentit është instaluar në përshtatësin (kornizën) e mjetit lëshues dhe lidhet me të me pirollocks. Fundi i tij i mbyllur strehon njësitë e montimit RDU, një antenë 400 MHz, një antenë GPS, antena të brezit S, sensorë diellorë, dy kamera, grykë gazi të sistemit të orientimit dhe stabilizimit, si dhe panele të konvertuesit fotoelektrik. Në hapësirën e lirë të mbetur të pjesës së poshtme aplikohen veshje me veti optike në pjesën e jashtme dhe të brendshme, duke siguruar kushtet e kërkuara termike. Në pjesën e brendshme të platformës ka komplekse radio DM dhe S, një marrës GPS, një kompjuter në bord, një sensor mikro-përshpejtimi, një njësi DUS, bateri, dy cilindra gazi, një marrës dhe pajisje COiS. Një bllok vela është instaluar në fllanxhën e sipërme të platformës - një stendë në të cilën ndodhen asambletë e velave me disqe, një sistem mbushjeje, mekanizma fiksimi dhe shkëputjeje. Para futjes në orbitën e punës, CASP mbulohet me një shtresë mbrojtëse radio-transparente. Masa e CASP para se të ndizet motori apogje është 130 kg, dhe para se të vendoset vela diellore - 63.7 kg.

LLOGARITJA E KOHËS SË SHPEJTIMIT TË KUJTUAR PËR TË LARTË NGA SFERA E GRAVITETIT TË TOKËS

Si shembull, merrni parasysh përshpejtimin në shpejtësinë parabolike të një anije kozmike të pajisur me një vela diellore kur niset nga orbita gjeostacionare. Masa e nisjes së anijes kozmike le të jetë e barabartë me 2000 kg, sipërfaqja e anijes kozmike të jetë e barabartë me 10,000 m2 dhe masa lineare e materialit të anijes kozmike = 7 g/m2. Atëherë kemi: mpar = S · SP = 10000 m2 · 7 g/m2 = 70000 g = 70 kg

Forca e plotë, që vepron në sipërmarrjen e përbashkët është e barabartë me F= S · p = 10000 · 10 -5 = 0,1 H; Le të përcaktojmë nxitimin e anijes kozmike F = m · a;

Le të gjejmë shpejtësinë karakteristike që duhet të zhvillojë anija kozmike për të dalë nga sfera e gravitetit të Tokës

Le të llogarisim kohën e nxitimit

MOB (tërheqje ndër-orbitale) PËRDORIM SP

Një MOB që përdor një vela diellore është një lloj i ri i anijes kozmike me një masë prej disa qindra kilogramësh dhe një sipërfaqe vela prej disa hektarësh, që lëviz nën ndikimin e dritës së diellit, e përshpejtuar dhe e kontrolluar në mënyrë autonome, pa shpenzimet e lëngut të punës së motorit. Dizajni i tij ka dy vela filmi pa kornizë në formë unaze që rrotullohen në drejtime të ndryshme, duke ruajtur formën e tyre nën ndikimin e forcave centrifugale. Anija kontrollohet dhe orientohet nëpërmjet përdorimit të forcave xhiroskopike. Kjo anije kozmike nuk kërkon një sasi të madhe energjie për të fluturuar në hapësirë. Forcat e vogla mund të përshpejtohen ngadalë dhe në mënyrë të qëndrueshme automjeti deri në shpejtësi të mëdha. Meqenëse energjia ka masë, rrezet e diellit që godasin një shtresë të hollë - një vela diellore - e ofron atë forcë. Graviteti i Diellit siguron një forcë tjetër. Presioni i lehtë dhe graviteti mund të transportojnë anije kozmike në çdo vend të sistemit diellor. Pasi u përshpejtua për një vit, një vela diellore mund të arrijë shpejtësinë prej njëqind kilometrash në sekondë, duke lënë shumë prapa raketat e sotme. Për shkak të faktit se një anije e tillë nuk mund të niset nga Toka, vela diellore duhet të ndërtohet në hapësirë. Edhe pse korniza do të zërë një zonë të madhe, ajo (së bashku me materialet) do të jetë mjaft e lehtë për t'u hedhur në orbitë në 1-2 fluturime të anijes kozmike. Kur lëviz në orbitë rreth Tokës, vela mund ta përshpejtojë anijen kozmike vetëm në gjysmën e revolucionit (kundërlëvizja në raport me Diellin) të revolucionit, vela duhet të vendoset përgjatë drejtimit të rrezeve të diellit; për të shmangur frenimin. Ky disavantazh MOB në një vela diellore mund të shmanget duke përdorur anije kozmike shtesë që do të mbledhin dritën e diellit dhe do ta drejtojnë atë duke përdorur një antenë transmetuese në vela diellore të MOB. Duke përdorur disa anije kozmike të tilla ndihmëse, që funksionojnë vazhdimisht me një zonë antenash marrëse dukshëm më të madhe se ajo e MOB, është e mundur të sigurohet përshpejtim i vazhdueshëm i MOB. Me të njëjtin drejtim të rrezeve fillestare të dritës dhe rrezes së fokusuar të antenës transmetuese, impulsi total që vepron në anijen ndihmëse do të jetë e barabartë me zero. Nëse drejtimet e rrezeve nuk përkojnë, atëherë bëhet e nevojshme përdorimi i tyre në anijen ndihmëse. motorët reaktiv, për shembull, shtytje elektrike, për të kompensuar një impuls të çekuilibruar.

Diagrami i fluturimit të MOB nën një vela diellore. 1- Anije kozmike ndihmëse. 2- Antena për marrjen e rrezatimit diellor. 3- Antenë transmetuese. 4- Antenë marrëse MOB. 5- MOB.

PËRFUNDIM

Ideja e një sipërmarrjeje të përbashkët ka pësuar disa ndryshime gjatë pothuajse 100 viteve të ekzistencës së saj. Perspektiva për të nisur një sondë ndëryjore të teknologjisë së lartë në një vela diellore në të ardhmen e afërt me një shpejtësi më të madhe se 0,01 është shumë intriguese. Kostoja e një sondë me vela diellore është shumë herë më e ulët se kostoja e një sondë me një motor rakete.Teorikisht, një anije me vela diellore është e aftë të arrijë shpejtësi 100,000 km/s ose edhe më të larta. Nëse një sondë e tillë do të ishte nisur në hapësirë ​​në vitin 2010, atëherë (në kushte ideale) në vitin 2018 do të ishte kapur me Voyager 1, të cilit do t'i duheshin 41 vjet për këtë udhëtim. Aktualisht, Voyager 1 (i lëshuar në 1977) është 12 orë dritë larg nesh dhe është anija kozmike më e largët nga Toka. Kjo dëshmon edhe një herë se një anije kozmike me një SP është një rend i madhësisë më efikase se anija kozmike tradicionale.

Të bësh një anije kozmike që në të vërtetë funksionon dhe kryen me sukses detyra specifike duke përdorur një vela diellore do të thotë të zgjidhësh shumë probleme teknike, të mendosh dhe të zbatosh zgjidhje dhe ide të reja inxhinierike. Ndoshta misioni më emocionues i energjisë diellore në të ardhmen e afërt mund të jetë ai që vendos një vela pranë orbitës së Venusit apo edhe Merkurit, dhe më pas udhëton përtej sistemit diellor për të arritur në heliopauzë brenda disa dekadash. Kjo pajisje do të jetë në gjendje të vëzhgojë ndërveprimin e diellit me galaktikën në vend. Kjo nuk është një detyrë e lehtë, si çdo punë që lidhet me krijimin e anijeve kozmike. Por testet e suksesshme të varkave me vela hapësinore tregojnë se nëse e merrni seriozisht, gjithçka do të funksionojë.

Anija me vela diellore u shfaq për herë të parë në faqet e romanit fantashkencë nga Georges le Fort dhe Henri de Graffigny. Aventurat e jashtëzakonshme Shkencëtari rus" (1888−1896), edhe përpara se Pyotr Nikolaevich Lebedev të provonte realitetin e presionit të lehtë të parashikuar nga Maxwell. Ideja e një jahti diellor u mor nga shkrimtari rus i trillimeve shkencore Boris Krasnogorsky. Libri "Mbi valët e Eterit" (1913) u pasua nga "Ishujt e Oqeanit Eter" (1914), shkruar në bashkëpunim me historianin e astronomisë Daniil Svyatsky. Në mesin e viteve 1920, velat diellore u promovuan nga Tsiolkovsky dhe Friedrich Zander.

Në vitin 1951 inxhinier amerikan Carl Wiley botoi një artikull "Space Clippers" në revistën letrare Astounding Science Fiction, ku u diskutua mjaft seriozisht mundësia e udhëtimit ndërplanetar me energji diellore. Shtatë vjet më vonë, fizikani i IBM Richard Garvin dhe punonjësi i Laboratorit Kombëtar të Los Alamos, Ted Cotter botuan dokumentet e para teknike mbi velat diellore (nga rruga, ishte Garvin ai që shpiku termin lundrim diellor). Në vitet 1960, heronjtë e shkrimtarëve të famshëm të trillimeve shkencore si Cordwainer Smith, Pierre Boulle dhe Arthur Clarke udhëtuan me anije me vela në hapësirë.

Nga teoria në praktikë

Në dekadat e fundit, velat diellore kanë filluar të kthehen nga një ide e bukur, por thjesht teorike në realitet. Mirupafshim po flasim për rreth eksperimenteve mjaft modeste me vendosjen e një vela diellore në orbitën e ulët të Tokës (vendosja e velit dhe mbajtja e saj në gjendjen e vendosur janë një nga problemet kryesore të konceptit). I pari nga këto eksperimente u krye në vitin 1993, kur në rusisht anije mallrash Progress M-15 vendosi me sukses një pasqyrë me shtresë të hollë prej dy metrash. Në vitin 2001, Cosmos 1, i nisur me fonde nga Shoqëria Planetare Amerikane, do të manovrohej në orbitë për herë të parë duke përdorur një vela 15 metra të bërë nga Mylar i metalizuar. Fatkeqësisht, kjo u parandalua nga një mosfunksionim në një nga fazat e mjetit lëshues Volna, kështu që sateliti nuk arriti kurrë në orbitë. Në vitin 2004, Japonia iu bashkua kërkimit: gjatë fluturimit suborbital të raketës S-310, dy dizajne të ndryshme vela diellore. Megjithatë, pavarësisht këtyre përparimeve, eksperimentet janë ende një rrugë e gjatë dhe e gjatë nga anijet kozmike me vela me madhësi të plotë.

velat e fushës

Kur njerëzit flasin për një vela diellore hapësinore, ata zakonisht nënkuptojnë duket e lehtë një pasqyrë që reflekton rrezet e dritës, duke shpejtuar kështu pajisjen transportuese. Mund të jetë i ngurtë dhe fleksibël, i palëvizshëm dhe i lëvizshëm. Por një vela diellore mund të quhet gjithashtu një pajisje që nuk hedh dritë, por erë diellore - një rrjedhë grimcash të ngarkuara shpejt (kryesisht protone, jone helium dhe elektrone) që largohen atmosferë diellore. Kjo mundësi u diskutua për herë të parë 400 vjet më parë në një letër nga Kepleri drejtuar Galileos. Kepler vuri re se bishtat e kometave janë gjithmonë të drejtuara larg nga Dielli. Ai sugjeroi se ata ishin duke u marrë nga një "fllad kozmik" dhe parashikoi shfaqjen e anijeve qiellore të pajisura me vela të fryra nga kjo erë.

Vela elektrike

Në vitin 2004, Pekka Janhunen, një punonjës i Institutit Meteorologjik Finlandez, parashtroi konceptin e një vela elektrike. Grimcat e plazmës diellore devijohen nga një rrjet përcjellës me një sipërfaqe prej disa qindra kilometrash, i cili ushqehet nga gjeneratorët e anijes. potencial pozitiv. Një rrjet i tillë do të pasqyrojë grimcat masive të erës diellore, domethënë protonet dhe jonet, të cilat gjithashtu mbajnë një ngarkesë pozitive (në këtë rast, elektronet diellore do të duhet të refuzohen disi, përndryshe ata do të neutralizojnë fushën elektrike të velit ). Për të siguruar shtytje optimale, ekuipazhi i anijes do të monitorojë shpejtësinë dhe densitetin e erës diellore dhe do të rregullojë tensionin e furnizuar në vela të rrjetit. Sipas Janhunen, velat e tilla do të jenë në gjendje të përshpejtojnë anijen në një shpejtësi prej rreth 100 km/s.