Was ist der Erde am nächsten, die Sie von einem Sonnensegel erwarten können?

Es besteht kein Zweifel, dass ein Sonnensegel Sie durch das Sonnensystem und sogar interstellar bewegen kann, wenn Sie es nicht eilig haben. Aber es wird dich nicht vom Planeten wegbringen.

Angenommen, Ihr Schiff / Satellit befindet sich in der Umlaufbahn, was ist die niedrigste Umlaufbahn, von der ein Sonnensegel abheben könnte? Kannst du eine Rakete benutzen, um zu LEO zu gelangen, und ein Segel benutzen, um höher zu kommen?

Sind Sie besorgt über die elektromagnetische Abschirmung der Erde?
Sie können nicht nur, Sie SOLLTEN. Siehe dies für weitere Referenzen (schamlose Warnung vor Eigenwerbung). Für die Umlaufbahn, in der der atmosphärische Widerstand geringer wird als der Schub des Segels, sind 500-600 km ein guter Ausgangspunkt (obwohl dies von der Leichtigkeitszahl des Segels abhängt). HINWEIS: Der atmosphärische Luftwiderstand hängt vom Sonnenaktivitätsindex ab und ist daher nicht ein für alle Mal festgelegt.
@Undo, sollte ich sein?
@DeerHunter, es ist eine gute Antwort auf diese Frage und ein Teil des Weges zu einer Antwort auf diese Frage.

Antworten (1)

Es gibt ein Papier darüber, wie der Umlaufwiderstand als Funktion der Umlaufbahn aussieht. Um festzustellen, ob das Sonnensegel funktionieren würde, um die Umlaufbahn anzuheben, lassen Sie uns einige Annahmen treffen.

  1. Etwa 1/4 der Umlaufbahn liefert das Segel nützliche Energie. Das ist wahrscheinlich eine hohe Annahme, aber ich werde es da draußen setzen.
  2. Drag ist ein konstanter Effekt.
  3. Die Umlaufbahn ist ungefähr kreisförmig.
  4. Die Haltung ist handhabbar, dh keine Haltungsprobleme, die sich aus der niedrigen Atmosphäre ergeben.
  5. Die einzige Belastung für das Raumschiff ist das Sonnensegel.

Okay, ein Sonnensegel erzeugt etwa 4,67e-6 N/m^2 (aus How Stuff Works ). Bei einem Wirkungsgrad von 25 % in einer Erdumlaufbahn bedeutet dies, dass der Widerstand des Sonnensegels weniger als 1,16 uN betragen muss, um überhaupt einen Nutzen zu erzielen. Angesichts der zuvor erwähnten Tabelle erfordert dies, dass das Segel bei mindestens 900 km ausgefahren wird, sonst verursacht es mehr Luftwiderstand, als es durch das Segel überwinden kann.

Abhängig von der Ausrichtung des Segels in Bezug auf die Erde könnte dies etwas gemildert werden, aber es sollte Ihnen zumindest eine Vorstellung geben. Es hängt auch etwas von den Sonnenflussniveaus ab, die sich je nach Sonnenzyklus ändern. Dies sollte Ihnen jedoch zumindest einen ersten Ordnungspunkt für weitere Analysen geben.

Was ist der Erde am nächsten, die Sie von einem Sonnensegel erwarten können?
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