Kilövésre kész az első napvitorla

Mekkora pici porszem méretû a naprendszer a legközelebbi csillaghoz képest...
5 fényóra - négy fényév = 10.000 szeres diffi.

A voyagerek (pora) 300.000 év múlva érnének oda... (nem is arra mennek ugye?)
(hibernátort akarok venni!!)

A Voyager szondák megteszik elvileg, és csak a jó öreg kémiai hajtómû, valamint egy "kis" gravitációs csúzli-effektus kellett hozá. 😉

na ja. De azért jó lenne valami olyan meghajtás, ami legalább a naprendszerbõl kijut még az én életemben.
(legyen még 30 év.)

Le vagyok hangolva

Bizony, a napvitorla iszonyú kis mértékû gyorsulást tesz lehetõvé, de cserébe nem kell számolni az üzemanyag tömegével. Valamiért valamit.

mondjuk cca néhány 10 négyzetméteres vitorlával számolva. Legyen ezer nm, akkor is... kurva kicsi a nyert energia.

Mire százra gyorsul, én rég feldobom a bakancsom

várjvárj
nem értesz

A napcella néhány (10?) százalékos teljesítményébõl kiindulva max néhány 100 watt az összes fényenergia, amit elvileg használhatna.

A vöröseltolódás meg olyan csekély (a köznapi tapasztalataimat alapul véve <#lookaround> (észrevehetetlen, márpedig a szem pontos mûszer)
Hogy gyakorlatilag a teljes energia max milliomod részét használhatná fel.)

Egy10ezred watt. Mégha a teljes szonda megáll is száz kilóban: egymillió mésodperc kellene 1m/s csigatempó eléréséhez

javítsatok ki plíz

De kurva sokan vannak. Meg a vitorla is kurva nagy. :p

oké - oké (jobbára) meggyõztetek

de ennek alapján a foton a kurva kicsi energiájának mégkurvakissebb részét adja csak át :-(

Azért a foton nem egy rugalmas golyó.. 😊 És nem is nagyon tudná kivárni, amíg a hanghullám-terjedés szabályai alapján (azt hiszem, itt ez érvényesül) kiderül, mi a helyzet. Ha jól sejtem, itt bejátszik némi kvantumfizika. Szóval, az a foton igenis "tudhatja", mekkora tömeg van a másik oldalon. (Tud ennél érdekesebbeket is, szal... 😊 )

"ha nagy tömegû testrõl verõdik vissza a fény, akkor kisebb a vöröseltolódás? Tehát a fény kis tömegû testnek több energiát ad át? Honnan tudná a foton a mögöttes test tömegét?"

Hát senki se emlékszik a fizika órákra? Eccerû mezei rugalmas ütközés. Szépen ki lehet számolni, hogy akkor maximális az energia átadás, ha a két test tömege egyenlõ. Ha az egyik nagyon nagy, a másik nagyon kicsi, akkor meg közel nulla.
Ha az iskola nem is rémlik, gondoljatok pl. a biliárdra. Ha az egyik golyó pontosan telibe találja a másikat, akkor minden energiáját átadja, és megáll. A falról viszont visszapattan, vagyis nem veszít energiát (pontosabban egy keveset veszít). De ki lehet próbálni bármilyen kéznél levõ golyókkal.

Kened vágod a témát Cifu

Ha csak ez kell 😛

Itt vannak az indítójármûvek nevei, hogy mekkora tömeget milyen magasságra és pályára állítanak, hogy GTO-ra mennyit visznek fel, és hogy mennyi a becsült indítási költségük.

LV neve / LEO / Km @ pályaszög / ~Ára

Atlas V (401) / 12,500kg / [email protected]° / 133m $
Atlas V (521) / 13,950kg / [email protected]° / 192m $
Atlas V (551) / 20,050kg / [email protected]° / 254m $

Delta IV. Med. / 8,600kg / [email protected]° / 133m $
Delta IV. Hvy. / 25,800kg / [email protected]° / 254m $

Ariane V. EC-A / 16,000kg / [email protected]° / ?150m $

Szojuz ST / 7,800kg / [email protected]° / 40m $
Prtoton 8K82M / 21,000kg / [email protected]° / 90m $

Szerkesztve - Itt szórakozok, hogy szépen, táblázatszerûen legyenek az adatok, elfelejtve, hogy úgysem kezeli a fórum... 😊

"mivel az Atlas és a Delta indítórakéták szinte kizárólag állami megrendelésben bízhatnak (NASA vagy a Pentagon által), olyan árakon is dolgoznak, hogy a kevés indítással is megérje nekik. Azok meg aszisztálnak, mert nem akarnak olyan szégyent, hogy indítórakéta nélkül maradjon az USA..."

Így teljesen érthetõ. Miért is törnék magukat a kis betöltetlen helyek feltöltésén, ha tudják mindíg fognak megrendelést kapni, és rádásul olyantól aki az emelt árat is meg tudja fizetni.

Hozzászólásod elején azt hiszem egy kis körképet olvashattam a napjainkban használatos hordozórakétákról, de jó lett volna -ha már odaírod az árat is- az általa mondjuk LEO-era felvihetõ teher tömegét. Úgy jobban össze tudtam volna hasonlítani az egyes rakétákat. De nem baj.

"Még eccer: NEM AZ ELMOZDULÁSBÓL ADÓDÓ VÖRÖSELTOLÓDÁSRÓL, HANEM AZ ENERGIAÁTADÁSBÓL FAKADÓ VÖRÖSELTOLÓDÁSRÓL BESZÉLÜNK (a most bekapcsolódó forumozóknak)"<i>i<i/>

A végzett munka egyenlõ erõ szorozva elmozdulással. Ha nincs elmozdulás nincsen munkavégzés se, így energia átadás, azaz vörös eltolódás se.

Mechanikában van egy olyan elnevezés, hogy ütközési szám, ez pedig ha jól emlékszem valami olyasmit fejez ki, vagy ahhoz van köze, hogy két ütközõ test milyen arányban adja át mozgási energiáját a másiknak. Ennek van egy maximuma valahol, minden bizonnyal ott valahol ahol a másik test tömege eléég hasonlít a másikéhoz. Ha a becsapódó test tömege kicsi, míg a másiké nagy, a kicsi visszapattan róla, és szinte alig ad át energiát a másiknak. A fénynél is erõl van szó. Elvileg igen, több energiát ad át a tükörnek ha az ûrben van szabadon, mintha az egész Föld tömege lenne mögötte, de mivel a foton tömege annyira kicsi, arányaiban szinte alig nagyobb a Föld a tükörnél. A foton szempontjából...

Itt politikáról és gazdaságról beszélünk. Az USA számára erkölcsi kérdés, hogy a NASA amerikai hordozórakétákat használjon, ami egy tragikomikus helyzetett eredményezett: miután a két hordozórakéta (Boeing Delta IV. és Lockheed Atlas V.) a civil piacon leszerepelt (egyfelõl kevés megrendelés az egész mûholdpiacon, másfelõl alapból magas indítási árak), az árak eléggé felmentek (Delta IV. Heavy: 254 millió $, Atlas V. (401): 133 millió $, Atlas V. (521): 192 millió $). De hasonló cipõben jár az ESA is az Ariane 5-el (~130-160 millió $), csak ugye õk némileg másképpen álltak a dologhoz, és nem szégyelték, hogy igénybevegyék az orosz indítórakétákat, amelyek sokkal olcsóbbak (egy Szojuz indítórakéta ára 30-50 millió $, egy Proton ára mintegy 80-100 millió $), sõt, fogták magukat, és inkább felépítenek egy Szojuz indítóállást Francia Gayanan...

A NASA-nak tehát kötelessége amerikai hordozórakétákat használni, amelyek viszont a piacon a legdrágábbak. Én erre utaltam az elején - a NASA egész egyszerûen képtelen lenne 4 millió $-ból felbocsátani mégcsak egy ûrszondát is...

És hogy miért adják ilyen drágán a második széket? Mert valahogy nyereségessé kell tenni az üzletet, és mivel az Atlas és a Delta indítórakéták szinte kizárólag állami megrendelésben bízhatnak (NASA vagy a Pentagon által), olyan árakon is dolgoznak, hogy a kevés indítással is megérje nekik. Azok meg aszisztálnak, mert nem akarnak olyan szégyent, hogy indítórakéta nélkül maradjon az USA...

Hhhm. Errõl még soha nem hallottam. De miért adják olyan drágán azt a kis fennmaradó helyet? Miért olyan drágán, hogy igénybe se veszik?

"Az az összeg, amivel te elõhozakodtál (20000$/kg) akkor igaz, ha a hordozórakéta költségeit elosztod a maximális felvihetõ teher tömegével. "

Persze, ha viszont a rakéta nem teljes terheléssel indul, és mivel a hordozórakéta költségei adottak (kis eltérésekkel), akkor a nagy szondát felbocsájtó szervezetnek többet kell fizetnie a fellövésér, hiszen így már nem 20k $ lesz ár kilogrammonként, hanem több. Neki is érdeke pénzügyileg a fennmaradó raksúly betömése.

Vagy egyszerûen a jelen használt kisrakétái egyszerûen jobbak ár/kg szempontjából, mint a nagyok?

Ráadásul most nézem, hogy elég rosszul emlékeztem a Pegasus indítás árára: itt 11 millió $-ra taksálják 1994-es áron, Itt pedig már 25m $-át említenek, a HESSI esetén pedig "körülbelül 20 millió $"-ra taksálják az árát...

Miért ne tudna a falon levõ tükör elmozdulni (csak a mögötte levõ tömeg a föld tömege)
(hanyagoljuk a hanyagolások cikizését plíz, ez most gondolatkisérlet)
Úgy érted: ha nagy tömegû testrõl verõdik vissza a fény, akkor kisebb a vöröseltolódás? Tehát a fény kis tömegû testnek több energiát ad át? Honnan tudná a foton a mögöttes test tömegét? <#confused>

Még eccer: NEM AZ ELMOZDULÁSBÓL ADÓDÓ VÖRÖSELTOLÓDÁSRÓL, HANEM AZ ENERGIAÁTADÁSBÓL FAKADÓ VÖRÖSELTOLÓDÁSRÓL BESZÉLÜNK (a most bekapcsolódó forumozóknak)
<#nezze>

Mert a piaci ára ennyi a másodlagos tehernek, nagyságrendileg 10-15 millió $-ért lehetsz másodlagos teher egy mini-mûholdal (100-500kg) egy Delta IV.-es hordozórakétán, márha találsz éppen olyan indítást, ahol beférsz a raktérbe.

Az az összeg, amivel te elõhozakodtál (20000$/kg) akkor igaz, ha a hordozórakéta költségeit elosztod a maximális felvihetõ teher tömegével. Viszont ha másodlagos teherként akarsz utazni, akkor már magasabb a tarifa. Nem véletlen, hogy a piacról szinte senki sem veszi igénybe ezt a lehetõséget, a micro- és mini-mûholdak inkább a Rokot vagy a Volna-hoz hasonló rendszereket veszik igénybe, mert sokkal, de sokkal olcsóbbak...

Impulzus átadás csak akkor következik be ha az avalmi aminek nekimegy el tud mozdulni. A fali tükör emiatt nem változtatja meg a visszavert a fény hullámhosszát.

A visszaverõdés folyamata végett lép fel a fénnyomás, ha a folyamat, a fényvisszaverõdés tökéletes, abból csak az következik, hogy az impulzus átadás is maximális, de semmiképp se az, hogy akkor már meg is szûnik.

A napvitorlánál is arra törekednek, hogy minnél jobb legyen a fényvisszaverõ képeségre, azaz a tökéletességre törekednek. Ha akkor megszünne a jelenség, akkor nem fáradoznának annyit azon a vékony alumínuum rétegen, nem?

Nos, két lehetõséget említettél korábban, abból az egyik a Pegasus volt, a másik pedig egy nagyobb rakéta, azon sokadlagos teherként.

Arra nem válaszoltál, hogy egy nagy rakétán miért lenne több 4-5 millió dollárnál a felbocsájtás.

Miért?

Egy újabb csodás szemezet a magyar bulvárújságírás remekeibõl:

A Planetary Society tudósai 2001 óta tervezik, hogy kizárólag napelemekkel mûködõ ûrjármûvet hozzanak létre.

http://www.reggel.hu/index.php?apps=cikk&cikk=15998
me fejleméyek is kelenek,hiszen be csõdõlt😞

A tükrözésnél a foton irányt vált. Mivel van impulzusa, ez azt jelenti, hogy valamekkora impulzus változás történt. Az impulzus megmaradás miatt viszont ekkor a tükrözõ felület impulzusának is változnia kell. Az energia megmaradásból pedig az következik, hogy a foton energiájának csökkennie kell, mivel a tükörnek átadott valamennyit. És a foton energiájával fordítva arányos a hullámhossza, tehát az nõ. A részleteket ki lehet számolni az iskolában tanult rugalmas ütközés segítségével. Annyi a különbség, hogy a foton sebessége helyett a hullámhossza változik.

http://www.ugcs.caltech.edu/~diedrich/solarsails/intro/intro.html
http://www.ugcs.caltech.edu/~diedrich/solarsails/intro/sailing.txt

Pedig azt hittem, az elõbb azt láttam kint az égbolton, csak egy kicsit eltévedt.<#szomoru1> Utoljára ilyen fényes mûhold a MIR volt amit láttam. Valszeg ez nem a napvitorla volt, ha nem sikerült a fellövés,<#szomoru1> vagy azért láttam, mert nem sikerült a fellõvés <#vigyor2>, vagy túl jól sikerült és most próbálják titkolni <#taps>

Melyik indítóberendezéssel indítasz el egy 100kg-os mûholdat a NASA esetén? A Pegasus-al. Ennek indítási költsége mintegy 4-5 millió $...

Pont ez a kérdés merült fel bennem, Lehet hogy kamm az egész?

Nemtom. Télleg. Az eredeti kételyem ugyanis az volt, hogy tökéletes tükrözõdésnél, van-e egyáltalán impulzus-átadás.

Számomra roppant furcsa lenne, ha a falon levõ tükörrõl visszaverõdõ fény kisebb frekijû lenne, mint a beesõ.

És ha mégis (elhiszem ha eccer mondjátok) mennyivel változik meg a hullámhossza?

Akkor most jól elbeszéltünk egymás mellett, de köszi a patetikus hozzáállást! <#worship>

Akkor mi változna? Lassabb lenne a visszaverõdés után? 😊
(Persze le lehet képzelni még mindenfélét. De szerintem ez már ismert dolog.)

Mozgó tükörrõl visszaverõdve psze h. változik a fény hullámhossza.
Képzeld csak magad elé : távolodó tükör esetén h1=h0 * (c+v)/c

Abban azért még nem vagyok biztos hogy a fénysugár a hullámhosszának változásával ad át impulzust. (nem kizárt, csak nem értem miért tenné)

Mi lesz veled napvitorlás ????

De egyébként persze 😞.

Hogy is van a mondás? "Vesztes helyzetbõl szép nyerni!" 😊 Szal na onnan navigáljanak feljebb! 😊

Kell hogy változzon, az energiamegmaradás törvénye miatt.

Az a mondat azt jelentette, hogy attól még nem nyomná kifelé a fény azt a gömböt, mert az (egyszerû, nem a "dopplerezõ") elnyelõdés miatt "elfogy". Ha tökéletes lenne a tökrözõdés, egyébként sem lenne ilyen nyomás. De mivel nem tökéletes, hanem van energiaátadás (aminek a követlezménye mint kiderült a vörös-eltolódás).

Bocsesz: kicsit sok volt a viszont!

Szerintem nem a lézersugár hullámhossza nõ, hanem a mozgó tükör "érzi" úgy, hogy a ráesõ fény hullámhossza nõ. Viszont most azon filózok,hogy a mozgó tükörrõl visszaverõdve vajon válltozik e a fény hullámhossza (dupla Doppler hatásra gondolok)?
Viszont kis sebességnél a Doppler hatás elhanyagolható!

Õ izé, mármint a lézersugár hullámhossza nõ? Rá kéne szoknom, hogy elolvasom a hozzászólásomat, mielõtt publikálom.

Hû LowEndkém. Most aztán nagy feladatot adtál a szövegértési képességeimnek.

"Amilyen részben elnyelõdik, annyiban elnyelõdik. Amiben tükrözõdik - tükrözõdik."

Hát nemtudom, lehet hogy a limitált agytérfogatom az oka, de nem értem a mondatot.<#confused>

"A tükrök sebességre tesznek szert, míg a közöttük pattogó lézersugár egyre vörösödik."

pipay, ez azt jelenti, hogy nõ a hullámhosszuk?

"Ha visszaverõdnek, hullámként verõd(het)nek vissza, így nincs impulzus amit átadjanak. Ráadásul rácáfol ugye az energiamegmaradás törvényének, amit egy ilyen elfuserált jogász, mint én is ismer,
Vegyük pl a következõ gondolatkisérletet: két párhuzamos, tökéletes tükör, mint napvitorla, köztük oda-vissza verõdõ lézersugár. Gyorsíthatja õket? Na ugye.

Ha a két tükör rögzítva van, nem történik semmi, de ha nem, akkor bizony gyorsulni fognak. Az energiamegmaradás nem sérül, mert fellép a doppler eltolódás is, mint ahogy már írta valaki. A tükrök sebességre tesznek szert, míg a közöttük pattogó lézersugár egyre vörösödik.

A fény, mint elektromágneses hullám által kifejtett nyomást nagyszerûen lehet értelmezni kvantummechanika nélkül is. Az elektromágneses hullám behatol a fényvisszaverõ rétegbe, ott áramokat indukál, amellyel kölcsönhatva "egymást" taszítani fogják. Ennyi, nem kell hozzás semmi E = m * c2 meg hasonlók, és mégis ugyan azt az eredményt adja.

Na jó, ezt inkább hadjuk abba.

Korábban írtad: "valamelyik nagyobb hordozórakétában másodlagos-harmadlagos-sokadlagos teherként megy fel, vagy pedig a Pegasus marad. Mindkét lehetõség magában több, mint 4 millió $..."

A Cosmos 1 száz kilogrammos tömegével, 20 ezer dolláros kilogrammonkénti pályára állítási árral számolva 2 millióba jön ki a szonda fellövése. Akkor miért több önmagában mint 4 millió?

"Lehet, hogy itt csak pályamódosításra elég a dolog, de ez miért baj? Majd csinálnak belõle nagyobbat..."

Bajnak végül is nem baj, erre tervezték, ezt tudta volna végrehajtani.
Nem is a vitrola mérete annyira a döntõ, hanem annak élettartalma. A Cosmos 1 is többre lett volna képes holmi pályamódosításnál, ha tovább bírták volna vitorlái.

Kuncika: nem vetted le a lényeget.
Amilyen részben elnyelõdik, annyiban elnyelõdik. Amiben tükrözõdik - tükrözõdik.

Biro András azt írta, hogy tükrözõdésnél is van impulzusátadás. Ezt bátorkodtam megkérdõjelezni.

"Meglökik" a fotonok az atomokat, ezáltal mozgási energiává alakulnak?
(Nem meglökik. (nem focilabdák - tekegolyók), hanem az energiájukat adják át.)
De biytos van itt olzan, aki pontosabban el tudja mondani

Úgy tudom, hogy tükrözõdésnél a fény egy része el is nyelõdik. Képezljetek el egy olyan gömböt, aminek a belsõ felülete tükrös. Ha ebbe belelövünk egy fénynyalábot, akkor annak elvileg örökké a göm b belsejében kellene kóvályognia. Ehelyett azonban minden ütközésnél a tükör felületével a fény egy része elnyelõdik, tehát egy idõ után megszûnik a fény.

Ebbõl kiindulva értelmet nyer ez a tükrös rendszer, ami visszatereli a tükrözött fényt a vitorlába.

De azt elmagyarázhathá nekem valaki, hogy mi történik a fény elnyelésekor pontosan. "Meglökik" a fotonok az atomokat, ezáltal mozgási energiává alakulnak? Nem igazán értem...<#fejvakaras>[#fejvakaras

Ezen épp az imént gondolkodtam.

Biztos?

Ha visszaverõdnek, hullámként verõd(het)nek vissza, így nincs impulzus amit átadjanak. Ráadásul rácáfol ugye az energiamegmaradás törvényének, amit egy ilyen elfuserált jogász, mint én is ismer,
Vegyük pl a következõ gondolatkisérletet: két párhuzamos, tökéletes tükör, mint napvitorla, köztük oda-vissza verõdõ lézersugár. Gyorsíthatja õket? Na ugye. <#duhos2>

hozzá kell, tegyem nem vagyok komponens
(mint a besenyõ néni, még mielõtt ismét kapok érte)
Szóval az okosok nyugodtan kijavíthatnak, nem sértõdök meg <#vigyor5>

"Lehetett itt olyan véleményt is olvasni, hogy ha mûködik, akkor csak fekete vitorlával, mert csak az nyeli el a fényt, így nyerve energiát, amitõl viszont felforrósodik és elég - miközben a tükörszerû felület egyszerûen visszaveri a fényt, és nem történik semmi."

A fény visszaverése 2x nagyobb erõt generál, mint az elnyelés. Ebbõl aszempontból úgy viselkednek a fotonok, mintha tömeggel rendelkezõ részecskék lennének (ugye rémlik az E=m*c^2 ?).

"Nemtom... biztos hogy igazolták? Nem csak most akarják kipróbálni?"

A fénnyomás létezését igazolták. A napvitorlát még élesben nem tesztelték. Bár ha jól rémlik, a NASA-nak volt valami hasonló cucca.

"Én azt olvastam (réges-rég) hogy a fénynyomás mérésére csinált kisérleteket elbaszták, és valójában nincs is olyan, hogy fénynyomás."

Nem tudom, hogy ki mit mért, de ha nincs fénnyomás, akkor kb. az egész XX. századi fizikát ki kell dobni. Ugyanis a jelenség abból adódik, hogy a fotonnak van impulzusa. Ez pedig a kvantummechanikából jön. Ráadásul, ha van impulzus, akkor ugye van impulzus megmaradás is, meg rugalmas ütközések, meg minden, amit tanultunk az iskolában. Tehát ez rengeteg az elemi részecskékkel kapcsolatos jelenségre hatással van. Mint pl. a Compton szórás
És nem csak a kvantumfizikában, hanem a csillagászatban is fontos jelenség. A csillagok belsejében a fénnyomás nagyon fontos tényezõ.
Emellett van még egy hatás, amit a napvitorla kihasználhat, a napszél (ez okozza a sarki fényt, és az üstökösök csóváját).

Nem a szonda hibásodott meg, hanem az indítórakéta...