No he sido capaz de encontrar un claro o respuesta decisiva acerca de esto. En la Tierra, un barco navega cerca de bolina, cuando la nave es, en un grado u otro, de cara al viento. Esto es posible con velas que son manipuladas a lo largo de la longitud de la nave en lugar de perpendicular a la longitud. Es una cosa similar, prácticamente, o, al menos teóricamente posible con un solar barco de vela, navegar hacia una estrella de esta manera? Por qué o por qué no?
Respuestas
¿Demasiados anuncios?
Un velero puede avanzar contra el viento, porque de la suma de vectores de fuerza debido a que el viento de la interacción con la vela y, debido a la quilla de la interacción con el agua. Un barco sin quilla no se puede avanzar en el viento.
No hay "agua" en la que un solar sailer podría sumergir su quilla.
http://newt.phys.unsw.edu.au/~jw/sailing.html
http://web.mit.edu/2.972/www/reports/sail_boat/sail_boat.html
Rob Jeffries
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26630
La pregunta es acerca de velas solares - yo quisiera añadir este (demasiado largo para un comentario) para aclarar alguna confusión que se manifiesta en respuestas y comentarios.
La vela Solar utiliza fotones impulso, no el viento solar.
La fuerza de radiación en un perfectamente reflectante de la vela de área $A$ es de aproximadamente $$ F_{rad} = 2\times\frac{L A}{4\pi r^2 c}$$ donde $r$ es la distancia desde el Sol, $L$ es la luminosidad solar y asumimos la luz es normal a la vela.
Por el viento solar, la fuerza es $$F_w = \frac{\dot{M} v_w A}{4\pi r^2},$$ donde $\dot{M}$ es la pérdida de masa de la tasa (que se supone isotrópica), con un valor de alrededor de $2\times 10^{-14}\ M_{\odot}$/año y $v_w$ es la velocidad del viento solar de unos 400 km/s.
Así $$\frac{F_{rad}}{F_w} = \frac{2L}{\dot{M}v_w c}$$ Numéricamente, por que el Sol esta relación se $\simeq 5000$, por lo que no diseño un sailship que utiliza el viento! (El viento sería más eficaz cerca de las estrellas gigantes rojas o posiblemente muy jóvenes estrellas de baja masa).
Como la radiación solar viaja radialmente alejándose del Sol, no es posible ejercer una fuerza sobre una vela solar radialmente hacia adentro. Sin embargo, es posible que el ángulo de reflexión solar de la vela, de manera que la fuerza es casi tangencial al Sol, ya que la fuerza está dirigida perpendicularmente a la superficie del espejo. Navegando hacia una estrella sería mayormente involucrar a la ralentización de la sailship, y permitiendo que la gravedad haga su cosa (ver imagen de https://directory.eoportal.org/web/eoportal/satellite-missions/n/nanosail-d ).
NobleUplift
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Sí, algo así, a veces. Como otros han indicado, no es posible que una vela solar para producir una fuerza en la dirección del Sol. Esto no significa, sin embargo, significa una vela solar no puede tomar una nave al Sol. Si su nave espacial está en órbita solar, puede inclinar la vela "hacia atrás", la reducción de la energía orbital y la reducción de la órbita. La energía potencial de la nave espacial disminuye su energía cinética aumenta (en menor cantidad), y el resto de la energía se da a los fotones, haciéndolos más azules.
Sophit
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Sí, pero no la manera de pensar. No es análoga a la de un barco de vela. Un solar de la nave no tiene quilla para resistir el movimiento en una dirección, y dudo que el viento solar es lo suficientemente densa como para causar un notable efecto de ala con una vela.
Pero las estrellas tienen sus propias complejidades que puede explotar en su lugar.
Cada respuesta que hasta el momento se considera que un modelo estático, donde la estrella se encuentra en el espacio e intenta acercarse a ella utilizando el viento en contra. En este modelo simplificado es difícil acercarse a la estrella utilizando el viento en contra. En realidad, la estrella es casi seguro que mueve perpendicular a la ruta de acceso a un cierto grado. Esto sugiere que el viento solar se acercará a la vela desde algún ángulo oblicuo. Otros factores, además de modificar la dirección del viento solar, tales como las estrellas del campo magnético, y de cualquier gravedad, el viento solar ha sido expuesto.
Mientras que usted no puede ser capaz de ir contra el viento, puede ciertamente la cabeza en la dirección del viento en cualquier ángulo que usted elija con una vela. El uso de la dirección aparente del viento y la vela hasta interceptar la estrella donde va a ser en el futuro. Como acelerar la dirección aparente del viento puede mejorar, lo que permite que la trama de una manera más directa interceptar el curso.
En fin, esto es más de un problema de ingeniería de un problema de física. Ser creativo.
