Πώς θα λειτουργήσει η ελαφριά πρόωση
Η ελαφριά πρόωση λειτουργεί αντανακλώντας το φως από έναν καθρέφτη. Το φως ασκεί μια δύναμη στον καθρέφτη, η οποία με τη σειρά του ωθεί το διαστημικό σκάφος. Η ποσότητα δύναμης που ασκείται είναι ανάλογη με την ένταση του φωτός και την περιοχή του καθρέφτη.
Ένας τρόπος για να δημιουργήσετε φως για την προώθηση φωτός είναι να χρησιμοποιήσετε ένα λέιζερ. Τα λέιζερ μπορούν να παράγουν πολύ έντονες δοκούς φωτός, τα οποία μπορούν να χρησιμοποιηθούν για τη δημιουργία μεγάλης ποσότητας δύναμης. Ένας άλλος τρόπος για να δημιουργήσετε φως είναι να χρησιμοποιήσετε ένα ηλιακό πανί. Τα ηλιακά πανιά είναι μεγάλα, λεπτά φύλλα υλικού που αντανακλούν από τη μία πλευρά. Όταν το ηλιακό φως χτυπά το πανί, ασκεί μια δύναμη στο πανί, που ωθεί το διαστημικό σκάφος.
Η ελαφριά πρόωση έχει ορισμένα πιθανά πλεονεκτήματα έναντι άλλων μεθόδων πρόωσης. Πρώτον, είναι πολύ αποτελεσματικό. Το φως δεν έχει καμία μάζα, οπότε δεν απαιτεί να προωθηθεί κανένα καύσιμο. Δεύτερον, η ελαφριά πρόωση είναι πολύ γρήγορη. Το φως ταξιδεύει με την ταχύτητα του φωτός, που είναι η ταχύτερη δυνατή ταχύτητα στο σύμπαν. Τρίτον, η ελαφριά πρόωση είναι πολύ ήσυχη. Το φως δεν παράγει θόρυβο, οπότε μπορεί να χρησιμοποιηθεί σε αποστολές μυστικότητας.
Ωστόσο, η ελαφριά πρόωση έχει επίσης ορισμένες προκλήσεις. Πρώτον, το φως είναι πολύ αδύναμο. Αυτό σημαίνει ότι απαιτείται μεγάλη ποσότητα φωτός για τη δημιουργία σημαντικής δύναμης. Δεύτερον, η προώθηση φωτός είναι πολύ δύσκολο να ελεγχθεί. Η κατεύθυνση της δύναμης που ασκείται από το φως μπορεί να είναι δύσκολη στον έλεγχο, γεγονός που μπορεί να δυσχεράνει τον ελιγμό ενός διαστημικού σκάφους. Τρίτον, η ελαφριά πρόωση είναι πολύ ευαίσθητη στην ατμοσφαιρική οπισθέλκουσα. Αυτό σημαίνει ότι η προώθηση φωτός μπορεί να χρησιμοποιηθεί μόνο στο διάστημα.
Παρά τις προκλήσεις αυτές, η προώθηση του φωτός είναι μια πολλά υποσχόμενη τεχνολογία για μελλοντικές αποστολές διαστημικών. Έχει τη δυνατότητα να παρέχει μια πολύ αποτελεσματική, γρήγορη και ήσυχη μέθοδο πρόωσης.
Εδώ είναι μια πιο λεπτομερής εξήγηση για το πώς λειτουργεί το Light Propulsion:
1. Το φως εκπέμπεται από μια πηγή, όπως λέιζερ ή ηλιακό πανί.
2. Το φως χτυπά έναν καθρέφτη ή ένα ηλιακό πανί.
3. Το φως ασκεί μια δύναμη στον καθρέφτη ή το ηλιακό πανί, το οποίο με τη σειρά του ωθεί το διαστημικό σκάφος.
4. Η ποσότητα δύναμης που ασκείται είναι ανάλογη με την ένταση του φωτός και την περιοχή του καθρέφτη ή του ηλιακού πανιού
Η ακόλουθη εξίσωση μπορεί να χρησιμοποιηθεί για τον υπολογισμό της δύναμης που ασκείται από το φως:
`` `
F =2p/c
`` `
Οπου:
* F είναι η δύναμη στα νέα
* Το P είναι η δύναμη του φωτός σε watts
* C είναι η ταχύτητα του φωτός σε μέτρα ανά δευτερόλεπτο
Για παράδειγμα, ένα λέιζερ με δύναμη 10 κιλοβάτ μπορεί να ασκήσει δύναμη 222 Newton. Αυτό είναι αρκετή δύναμη για να προωθήσει ένα μικρό διαστημικό σκάφος.
Η ελαφριά πρόωση είναι μια πολύ αποτελεσματική μέθοδος πρόωσης. Το φως δεν έχει καμία μάζα, οπότε δεν απαιτεί να προωθηθεί κανένα καύσιμο. Αυτό σημαίνει ότι η προώθηση φωτός μπορεί να επιτύχει πολύ υψηλές ειδικές παρορμήσεις. Ειδική ώθηση είναι ένα μέτρο για το πόσο αποτελεσματική είναι η μηχανή πυραύλων. Ορίζεται ως η ποσότητα ώθησης που μπορεί να παράγει ένας κινητήρας ανά μονάδα προωθητικού. Όσο υψηλότερη είναι η συγκεκριμένη ώθηση, τόσο πιο αποτελεσματική είναι ο κινητήρας.
Η ελαφριά πρόωση έχει επίσης τη δυνατότητα να είναι πολύ γρήγορη. Το φως ταξιδεύει με την ταχύτητα του φωτός, που είναι η ταχύτερη δυνατή ταχύτητα στο σύμπαν. Αυτό σημαίνει ότι η προώθηση φωτός θα μπορούσε να χρησιμοποιηθεί για να προωθήσει το διαστημικό σκάφος σε πολύ υψηλές ταχύτητες.
Ωστόσο, η ελαφριά πρόωση έχει επίσης ορισμένες προκλήσεις. Πρώτον, το φως είναι πολύ αδύναμο. Αυτό σημαίνει ότι απαιτείται μεγάλη ποσότητα φωτός για τη δημιουργία σημαντικής δύναμης. Δεύτερον, η προώθηση φωτός είναι πολύ δύσκολο να ελεγχθεί. Η κατεύθυνση της δύναμης που ασκείται από το φως μπορεί να είναι δύσκολη στον έλεγχο, γεγονός που μπορεί να δυσχεράνει τον ελιγμό ενός διαστημικού σκάφους. Τρίτον, η ελαφριά πρόωση είναι πολύ ευαίσθητη στην ατμοσφαιρική οπισθέλκουσα. Αυτό σημαίνει ότι η προώθηση φωτός μπορεί να χρησιμοποιηθεί μόνο στο διάστημα.
Παρά τις προκλήσεις αυτές, η προώθηση του φωτός είναι μια πολλά υποσχόμενη τεχνολογία για μελλοντικές αποστολές διαστημικών. Έχει τη δυνατότητα να παρέχει μια πολύ αποτελεσματική, γρήγορη και ήσυχη μέθοδο πρόωσης.
