Солнечный парус

Валерьевна

ГОУ Гимназия № 363
Фрунзенского района
Выполнила: ученица 11А класса
Додонова Яна
Руководитель:

учитель физики
Орлова Ольга Валерьевна

Санкт-Петербург
2008 г.

Солнечный парус

5klass.net

для космических полетов

Задачи:
Оценив величину светового давления, рассмотреть возможности использования

светового давления в космической технике

Определить проблемы космоплавания и целесообразность использования солнечных парусников

Описать конструкции солнечных парусов и свойства материалов, из которых они изготавливаются

Разобрать физические основы управления солнечным парусом

Осветить перспективы использования солнечных парусников

1619г. Идея о том, что свет может оказывать давление,

приписывают Иогану Кеплеру.

1873г. Дж.Максвелл , исходя из представлений об электромагнитной природе света, пришел к выводу: свет должен оказывать давление на препятствие.

1893г. Американские ученые Никольс и Гул представили экспериментальное доказательство светового давления.

1900г. П.Н.Лебедев измерил световое давление и подтвердил предсказание Максвелла.

электромагнитная теории света позволили вычислить величину давления света

Эта величина очень мала, но телу малой массы она может сообщить огромную скорость

F∙∆t = N∙mc
F = N∙mc/∆t = nS∆tmc/∆t

P = F/S = n∙mc
P = nhν/c = nE/c = k/c
K - Солнечная постоянная
K = 0,14∙104 Вт/м

Р ≈ 4,7∙10-6 Па

гравитационного сжатия



Действием давления света объясняются некоторые формы кометных хвостов




Давление солнечного

света на мельчайшие частицы уносит их на огромные расстояния

парусов. Попытался разобрать основы теории движения космического аппарата под солнечным

парусом.

Фридрих Цандер
1887 - 1933

5 гектаров (квадрат со стороной 225 м)

Солнечный парус – полиэфирная

пленка толщиной 5мкм с субмикронным слоем алюминия (коэффициент отражения – 0,85)

хорошо отражающим свет.
Каптон Обладает высокой термостойкостью, высокими физико-механическими и электрическими

показателями, мало изменяющимися в широком интервале температур. Срок службы пленки на воздухе при 250 градусах Цельсия – 12 лет, а при 400 градусах Цельсия – 10 лет.

Милар
Термопластик. Твердое бесцветное вещество. Прочен, износостоек, хороший диэлектрик, термостоек, не растворим в воде и др. органических растворителях.

лимит на полную массу корабля

Обеспечение требуемой ориентации паруса по отношению

к солнечным лучам

выйти в межпланетное пространство и отправиться в космическое путешествие

С его

помощью можно изучать Солнце с малого расстояния

Его можно использовать в роли сборщика космического мусора с околоземных спутниковых орбит

Его можно использовать не только в роли космического движителя, а в качестве космического осветителя Земли

начали работу по программе КАСП.
2004г. NASA –эксперимент по раскрытию 4-сегментного

паруса.

2004г. ISAS –Япония. В ходе суборбитального полета успешно проведено открытие паруса типа «Клевер».

который сможет за 5 дней долететь до Марса.
Постоянное давление солнечного

света будет все время ускорять корабль, который сможет разогнаться до скорости в 5 раз превышающей скорость обычной ракеты. И это без всяких затрат топлива.

Ученые NASA предложили заменить алюминиевый или углеродный парус магнитосферой – «сплетенным» вокруг космического аппарата коконом магнитных полей. Магнитное поле диаметром 15-20 км. Будет прогибаться под действием Солнечного ветра, подобно магнитному полю Земли.