Päikesepurjed on suurepärane ja odav viis päikesest eemaldumiseks, kui teil pole kiiret. Ookeanil sõitvad laevad on võimelised vastu tuult püüdma ja ülespoole liikuma. Kas päikesepurje saaks takerdudes sissetuleva (päikese poole) hoogu?
Päikesepurjed on suurepärane ja odav viis päikesest eemaldumiseks, kui teil pole kiiret. Ookeanil sõitvad laevad on võimelised vastu tuult püüdma ja ülespoole liikuma. Kas päikesepurje saaks takerdudes sissetuleva (päikese poole) hoogu?
Ei, kuna kiilu vastu pole midagi sellist nagu vesi.
Veepurjetamisel on kaks jõuvektorit , vektor tuule reaktsioonist purjele ning kiilust ja roolilt vastu vett. Need vektorid liituvad purjepaadi liikumiseks. See töötab kompassil peaaegu igas suunas, välja arvatud sealt, kust tuul tuleb, või umbes 45 kraadi mõlemal pool seda. "Tuule lähedal peksmine", nagu @geoffc mainib, liigub sellest piirist üles. "Laksutamine" on siksakiline - läheb mõnda aega tuulest 45 kraadi päripäeva ja seejärel mõnda aega 45 kraadi vastupäeva. Töötage vastutuult.
Päikesepurjetamises on ainult üks jõuvektor , sest seal on ainult üks keskkond, päikesefotonid, nagu @Craig mainib. Ühe vektori korral muutuvad suunapiirid üle 90 kraadi mõlemale poole, kust päike tuleb. Niisiis ei tohi siksakitada, ei sikutada, kasutades midagi sellist nagu kleepimine.
Nüüd võib gravitatsiooni kasutada orbitaalmehaanika kaudu teise vektorina, nagu mainivad @Pearson ja @SF ning võib-olla ühel päeval seda nimetatakse "takerdumiseks", kuid füüsika erineb täielikult vee kaudu läbitavast kiilist.
UPDATE, The Economisti 23. septembri 2017. aasta väljaanne, lk 73:
Mõnes mõttes sarnaneb e-puri [mis on valmistatud 20 km pikkustest positiivse laenguga ja päikesetuule osakesi tõrjuvatest teetritest] päikesepurjeid, mis on rivaalitsev idee meisterdada odavalt läbi kosmose. Päikesepurje pakub tõukejõudu, sest peegelduv päikesevalgus avaldab purjele survet, surudes selle edasi. Kuid e-purjedel on päikesepurjete ees oluline eelis. Kui see on lahti rullitud, pole hõlpsat viisi peatada veesõidukit päikesepurje kogumise kiirusega. E-purjega mootoriga veesõiduki kiirendamist saab vältida lihtsalt selle elektronpüstoli väljalülitamisega. See tähendab, et see võib naasta Maale päikese raskusjõu mõjul.
Päikesepurjet otse päikese poole liikuma ei saa.
Päikesepurje on põhimõtteliselt peegel. Laeva tuule ja purjede analoogia ei ole kasulik päikesepurjede töö mõistmiseks.
Iga purje tabanud päikese footon peegeldub. Iga footon annab väikese hulga hoogu. Kui puri on suunatud otse päikese poole, saate purjele lisatava footoni hoogu juurde kaks korda. Kui suunate purje nurka, siis saadate iga footoni välja suunas, mis pole otse päikese poole; See annab teile ühele küljele netojõu. Nii saate juhtida peegelduvate footonite kogu jõu vektorit, kuid võrgu suund on alati üle 90 kraadi päikesest. Kui peegel läheneb päikesele, läheneb netojõu vektor päikesest 90 kraadini ja langeb nulli suurusjärku.
(Pange tähele, et päikese footonite rõhk kehtib kõigele. See ei kehti ei pea olema kavandatud puri. Orbitaalmehaanika võtab kosmoseaparaatide orbiitide täpseks määramiseks praegu arvesse "kerget survet".)
Päikesepurje abil saate oma orbiiti muuta. tugev>
Võite kasutada päikesepurje hoogu, et muuta orbiidi ekstsentrilisust, et liikuda osa orbiidist päikesele lähemale jne.
Kui soovite minna otse Maalt päikese poole ei vaja te jõudu, mis surub teid otse päikese poole. Teil on vaja jõudu, mis surub vastu teie tavapärast orbiidi suunda. See vähendab teie nurka päikese suhtes ja siis langete gravitatsiooni tõttu päikese poole.
See on tegelikult mõnevõrra lihtsam, kui arvate. Orbitaalse dünaamika maailmas peate oma orbiiti ainult kiirendama või aeglustama, et liikuda orbiidil olevale objektile lähemale / kaugemale. Niisiis, peate lihtsalt looma netoimpulsi, mis sunnib teie orbiidi kiirust aeglustama.
Suur osa sellest, mis kleepimistööd teeb, on aga asjaolu, et sunnite vett sisuliselt tuuletõmbeainena toimima, põhjustades vee aeglustumist.
Ma ei ole sellise liikumise ekspert, kuid usun, et selline konfiguratsioon nagu allpool toimiks, tagades, et nool on orbiidi liikumise suund ja puri on T-sarnane element. Selle saavutamiseks võib suund olla 90 kraadi võrra väljas ja see ei pruugi päikese lähedal töötada, kuid see peaks teid vähemalt õiges suunas viima.
Allikas: Ben Diedrich SolarSailWiki kaudu, CC BY-SA 3.0
Tegelikult on seda juba teinud Jaapani sond Ikaros. See sõitis päikese abil Veenusele, Maa orbiidilt, ja näitas seega, et see on võimalik.
Kuigi veepuuduse tõttu ei saa tavaliste purjede jaoks tavalisi trikke teha, et hoida kiil küljelt triivimast ja lasete laeval tavaliselt vastutuult sõita, saate siiski jõudu eraldada päikese raadiusega (diagonaal nurga all) esinemissagedus võrdub peegeldumisnurgaga; saadud jõud on pinnaga risti), mis on suunatud väljaspool Päikesesüsteemi.
Nüüd ei lubaks see teil liikuda sissepoole, välja arvatud ... - saate seda jõudu rakendada külgmise komponendiga, mis on suunatud teie orbiidi kiirusvektori vastu. Nii langeb teie orbiidi kiirus ja sellest tulenev tsentrifugaaljõud vaatamata paralleelsele komponendile, mis surub teid väljapoole Päikese gravitatsiooni; ja kuigi päikesepurje tõukejõu väljapoole suunatud komponent on ainult hetkeline, koguneb teie orbiidi kiiruse kadu ja see viib teie orbiidi raadiuse pideva vähenemiseni.
Teisisõnu: päikesepurje võimaldab teil muuta orbiidi kiirust. Päikese raskusjõud võib panna teid Päikese poole sõitma, olenevalt nimetatud kiirusest.
Purjetamises kasutatakse takerdumist, et purjetada võimalikult tuule lähedale (ilmselgelt mitte otse sellesse, kuigi kõva tiibaga Americas Cupi paat oleks võinud seda teha), tekitades samas purjes tõstejõudu. Tavaliste paatide jaoks tähendab see parimal juhul 25-30-kraadist tuulenurka. Seega sõidate siksakilise mustriga ja peate kleepuma, muidu saate kursilt kõrvale.
Tuulepurjed ei tööta tuule survel, neid surudes, välja arvatud sirge allatuule korral või vanemate ruudukujuliste purjede korral, mida näete filmides piraatidest jms.
Kaasaegsed purjed on kumerus ja pööning ning töötavad vertikaalsete tiibadena, tekitades õhukiiruse poolt erineva kiirusega tekitatud rõhuerinevusest tõusu tiiva kahele küljele.
Päikesepurjed seda võimet ei oma, kuna footonid ei toimi nagu õhumolekulid atmosfääris. Seega peavad nad purjetama, otse "alla tuule".
Jah. Lähedal olevate planeetide ja Päikese gravitatsioonigradiendi abil. Purje ei liigu Päikesest välja. Samuti on see orbiidil päikese ümber, kuna see liigub, kui puri oleks vaid suur keha või kiirgusrõhu nurk liikumissuunas, et aeglustada kiirust sinna, kuhu päikese raskusjõud teda sisse tõmbab.