Können Sie mit einem lasergetriebenen Raumschiff eine Sonde zum Mond schicken?

Nehmen Sie ein sehr leichtes Objekt und treiben Sie es mit einer Laserquelle auf der Erde mit konstanter Beschleunigung an.

Kann dieses Objekt den Mond erreichen?

Könnte das zuverlässiger sein als eine Rakete? (unter der Annahme, dass Solarpanelenergie den Laser antreibt.)

Ja, die Idee, einen konstanten Schub zu verwenden, um aus dem LEO herauszukommen und auf den nächsten Korpus zu gehen, und nicht zu beschleunigen, um Fluchtgeschwindigkeit zu erreichen ...

Den Mond erreichen? Absolut! Weiches Land darauf? Unwahrscheinlich...
aber was ist, wenn Sie aufhören, es in der Nähe des Mondes zu beschleunigen? oder Jet Breaks hineinstecken? Das könnte zuverlässiger sein als eine Rakete?
Impuls durch ein Photon = hv, wobei h die Plankenkonstante und 'v' die Frequenz ist. Dies wäre die Grundlage für weitere Berechnungen, die die Größe des Segels, die Masse des Objekts und die Anziehungskraft umfassen würden.
Google Laserantrieb.
@EsdrasCaleb Das Stoppen der Beschleunigung würde bei der Landung nicht helfen. Eine Art Abstiegsantriebssystem sollte jedoch funktionieren.
Nun, wenn es einige Spiegel auf dem Mond gäbe und unsere Laser genauer wären, dann könnte der Abstiegsmechanismus ohne andere Antriebsmethoden als Laser ausgearbeitet werden. Die Berechnungen wären verrückt.
naja leute die sache hier ist nicht so schwierig, aber wenn das geht und wenn das wirtschaftlicher ist als eine rakete dorthin zu schicken...
Wirtschaftlicher? Nein, zumindest nicht jetzt. Sie benötigen GW Leistung, um einen Laser zu betreiben, der ein Raumschiff mit angemessener Geschwindigkeit antreiben kann, das ist eine Million Mal mehr Leistung, als die ISS (das derzeit größte umlaufende Objekt) zur Verfügung hat.
Meinen Sie damit, eine Sonde vom Boden zum Mond oder von LEO aus zu starten ?
Nun, ich weiß, das wird dumm klingen, aber es ist von ungefähr, einen Laser zu machen, der in der Lage ist, das Objekt aus LEO herauszuholen und es zum Mond oder zum neutralen Punkt zu treiben. Die Sache hier ist es, das Objekt nicht auf die Fluchtgeschwindigkeit zu beschleunigen, sondern den konstanten Schub zu verwenden, um aus dem Gravitationsfeld der Erde herauszukommen

Antworten (2)

Theoretisch ist es möglich, ein Raumschiff mit einem Laser zu starten. In der Praxis ist dies sehr schwierig und die Technologie ist bei weitem nicht in der Lage, irgendetwas zu starten.

Das Problem, das Sie haben werden, wenn Sie ein sehr leichtes Raumschiff zum Mond bringen, ist die Schwerkraft. Sie müssen der Schwerkraft der Erde entkommen und dann die Auswirkungen des Mondes negieren. Wenn Sie von der Erde zum Mond gehen, gibt es einen Punkt, an dem die Gravitationskräfte genau gleich sind, der Neutralpunkt genannt wird. Sobald Sie den neutralen Punkt passiert haben, ist die Schwerkraft des Mondes stärker und Ihre Sonde wird in den Mond gezogen, und wenn Sie keinen Antrieb haben, um sie zu verlangsamen, wird sie immer schneller angezogen und auf dem Mond auftreffen.

Wenn ein sehr leichtes Raumschiff kein Antriebssystem bedeutet, dann wird es seinen eigenen Krater auf der Oberfläche erzeugen.

oder wir können es im neutralen Punkt lassen, um die äußeren Teile des Fahrzeugs zu steuern ...

Ich denke bei "Kann dieses Objekt den Mond erreichen?" du stellst die falsche frage. Damit etwas ein bestimmtes Ziel erreicht, sind die einzigen Parameter seine Geschwindigkeit und die Entfernung. Sogar etwas, das sich nur mit 1 mm/s bewegt, könnte schließlich den Mond erreichen (oder jedes andere Ziel in dieser Angelegenheit).

Wenn Sie sich jedoch zum Beispiel das LightSail- Projekt der Planetary Society ansehen, nutzen sie den Impuls der Photonen, die von der Sonne kommen. Dies gibt ihnen eine ziemlich "niedrige" Beschleunigung von einigen mm*s^(-2), aber da sie kein Treibmittel (oder Treibstoff) benötigen, können sie im Grunde unendlich lange beschleunigen, wodurch sie viel höher erreichen können Geschwindigkeiten (bei genügend Zeit) als Raketen, die auf eine Art Treibstoff umschalten.

Dies macht so etwas wie das Lichtsegel zu einer sehr guten Alternative zu Raketen, wenn Sie versuchen, weiter entfernte Objekte zu erreichen, da eine Rakete viel Treibstoff benötigen würde, während das Lichtsegel keinen benötigt. Für nahe Ziele wie den Mond wäre eine Rakete jedoch viel schneller und wahrscheinlich auch wirtschaftlicher.

Mit einem auf der Erde stationierten Laser kann man die Beschleunigung des Satelliten mit Lichtsegel um einiges steigern und ihn damit zu einer noch brauchbareren Alternative zum klassischen Raketenantrieb machen. Aber für nahe Ziele wie den Mond werden Raketen in naher Zukunft wahrscheinlich die beste Technologie sein.

Beachten Sie, dass auch das Starshot-Projekt plant, Lichtsegel mit einer stationären Laserstation auf der Erde zu verwenden, um ihre Lichtsegel auf etwa 20% der Lichtgeschwindigkeit zu beschleunigen, damit könnten wir Alpha Centauri in etwa 20 Jahren oder Pluto in nur etwa einem Tag erreichen!

Die Idee ist, wenn es möglich ist, die Erde damit abzuheben
Nein, das wäre unmöglich (zumindest mit der aktuellen Technologie). Die Sache ist, um etwas mit Licht zu beschleunigen, braucht es eine sehr geringe Masse und ein riesiges Lichtsegel. Das ist aerodynamisch sehr schlecht. Ganz zu schweigen davon, dass der Luftwiderstand die Segel bei den Geschwindigkeiten auseinanderreißen würde, die ein Objekt auf einer Fluchtbahn erreichen muss. LightSails sind nur für Umgebungen ohne Atmosphäre konzipiert.
ja aber meine frage ist die. Ich brauche eine Fluchtbahn? Ich weiß, das ist nicht wirtschaftlich, aber wenn ich es kann, warum treibe ich es nicht einfach mit konstanter Geschwindigkeit an, bis es aus dem Gravitationsfeld der Erde herauskommt?
Wenn Sie es mit einer konstanten Geschwindigkeit starten, wird diese Geschwindigkeit langsamer, weil die Schwerkraft es nach unten zieht. Was Sie wahrscheinlich meinen, ist eine konstante Beschleunigung? Sie müssen mindestens eine Kraft von F = m * g nach oben haben, damit es nicht rückwärts auf die Erde fällt. Wenn Sie es schaffen, diese Kraft zu erhöhen, wird sie schließlich den Weltraum erreichen, ja, aber das ist äußerst unpraktisch
Können Sie mit einem lasergetriebenen Raumschiff eine Sonde zum Mond schicken?
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