NASA lanceert zonnezeil van meer dan 1200 vierkante meter in 2014
NASA is van plan volgend jaar het grootste zonnezeil tot dusver te lanceren. Het project, met de codenaam Sunjammer, moet de haalbaarheid van zonnewind als aandrijfbron voor zonnezeilen demonstreren. Het zeil is ruim twaalfhonderd vierkante meter groot.
Het zeil van het Sunjammer-project wordt samen met L-Garde door NASA's Space Technology Program gebouwd. Het heeft een lengte van 38 meter en een oppervlakte van ongeveer 1200 vierkante meter. Een Falcon 9-raket van SpaceX moet het zeil eind 2014 naar de ruimte vervoeren. Daar moet het zonnezeil zich ontvouwen en op zonnekracht een afstand van ongeveer drie miljoen kilometer bereiken.
Nadat het zonnezeil bij het zogeheten Lagrangepunt is aangekomen, moeten eerst de stuurvaantjes bewijzen het zonnezeil te kunnen bijsturen en zijn positie te kunnen handhaven. Vervolgens moet het zijn reis vervolgen en de zonnewind gebruiken als aandrijfmiddel. Fotonen die van de zon afkomstig zijn, botsen tegen het zonnezeil en door de grote oppervlakte leveren de gecombineerde impulsen van de fotonen voldoende kracht voor een kleine versnelling; het zeil genereert ongeveer 0,01 newton.
Het zonnezeil moet daarom zeer licht zijn. Het wordt gemaakt van een materiaal dat Kapton genoemd wordt. Met een dikte van slechts vijf micrometer weegt het zeil nog altijd 32 kilo. Eerder, in 2010, lanceerde NASA een klein zonnezeil, de NanoSail-D, die slechts iets meer dan 9 vierkante meter groot was. De techniek zou onder meer gebruikt kunnen worden voor instrumenten om de zon mee te bestuderen en om asteroïden te bezoeken.
Reacties (91)
En dit zeil gaat niet kapot als er kleine deeltjes uit de ruimte - met grote snelheden - tegenaan botsen?
Ja want nasa had daar natuurlijk geen rekening mee gehouden. Goed punt! Zal het meteen melden bij nasa!
je wordt al -1 gemod, maar toch wil ik er nog even op reageren....
Ja het zeil gaat idd kapot bij inslag... het hele punt is... zorgen dat er geen noemenswaardige inslagen plaats vinden... bijv door te ontwijken of voordien te vernietigen, en andersinds door in het design rekening te houden met gaten in het zeil... OF een zelf helend systeem te bedenken...
voor welke optie er nu gekozen is durf ik niet te zeggen maar ik gok voor het systeem waarbij inslag zo minimaal mogelijk schade opleverd in het aandrijvend vermogen...
later bij belangrijkere implementaties zullen ze wel proberen om het zeil zichzelf te laten herstellen...
Ja het zeil gaat idd kapot bij inslag... het hele punt is... zorgen dat er geen noemenswaardige inslagen plaats vinden... bijv door te ontwijken of voordien te vernietigen, en andersinds door in het design rekening te houden met gaten in het zeil... OF een zelf helend systeem te bedenken...
voor welke optie er nu gekozen is durf ik niet te zeggen maar ik gok voor het systeem waarbij inslag zo minimaal mogelijk schade opleverd in het aandrijvend vermogen...
later bij belangrijkere implementaties zullen ze wel proberen om het zeil zichzelf te laten herstellen...
Zelfs als een object het zeil raakt heb je op zijn ergst een gat. Dat geeft niet veel. De meeste objecten die rondvliegen zijn erg klein, zelfs een paar duizend inslagen zullen het 'vermogen' niet erg aantasten. Het ruimtezeil is door zijn omvang min of meer onkwetsbaar.
Alleen als de controlemodule een directe inslag krijg is alles verloren.
Alleen als de controlemodule een directe inslag krijg is alles verloren.
Maar hoeveel Newton genereert een inslag van een kiezeltje in tegengestelde richting? Lijkt me dat je heel veel fotonen nodig hebt om dat weer recht te trekken.
Simpele uitleg: het kiezeltje duwt het zeil niet aan, maar gaat erdoorheen.
Vergelijk het met de fotonen: als die het zeil niet aan zouden duwen door te reflecteren, maar in plaats daarvan dwars door het zeil heen zouden gaan, dan zouden ze geen (of iig veel minder) kracht uitoefenen op het zeil.
Ander voorbeeld: met een kanonskogel schiet je dwars door een zeil van een klein zeiljacht heen (dus zeil gaat direct stuk en kogel gaat er doorheen). Het zeiljacht zal amper bewegen. Wanneer het zeil niet stuk zou gaan, zou je zeiljacht misschien wel omslaan.
Om invloed uit te oefenen op de snelheid en richting van een object moet je energie toe kunnen voegen. Wanneer een kiezelsteentje dwars door een zeer zwak zonnezeil heen vliegt, zal hij niet veel tijd noch veel kracht hebben kinetische energie toe te voegen aan het zonnezeil.
Vergelijk het met de fotonen: als die het zeil niet aan zouden duwen door te reflecteren, maar in plaats daarvan dwars door het zeil heen zouden gaan, dan zouden ze geen (of iig veel minder) kracht uitoefenen op het zeil.
Ander voorbeeld: met een kanonskogel schiet je dwars door een zeil van een klein zeiljacht heen (dus zeil gaat direct stuk en kogel gaat er doorheen). Het zeiljacht zal amper bewegen. Wanneer het zeil niet stuk zou gaan, zou je zeiljacht misschien wel omslaan.
Om invloed uit te oefenen op de snelheid en richting van een object moet je energie toe kunnen voegen. Wanneer een kiezelsteentje dwars door een zeer zwak zonnezeil heen vliegt, zal hij niet veel tijd noch veel kracht hebben kinetische energie toe te voegen aan het zonnezeil.
Inderdaad, dit zeil werkt niet als een parachute! Het is niet zo dat bij een gat in het zijl alle wind er via dat gat uit gaat en het doek geen acceleratie meer ondervindt. In de ruimte is er natuurlijk geen wind, ze hebben fotonen die tegen een zijl aan botsen en daardoor een kracht uitoefenen, of een centimeter verder nou een gat zit of niet.
Tenzij een inslag een scheur in het zeil trekt. De kracht van fotonen zal dan hopelijk danig klein zijn dat het 5 micrometer dunne zeiltje niet scheurt door een inslag. Of dat een inslaand object zelfs een stuk er uit scheurt.(...)Het ruimtezeil is door zijn omvang min of meer onkwetsbaar.
Alleen als de controlemodule een directe inslag krijg is alles verloren.
Vertraging zal het in eerste instantie niet echt veel opleveren bij inslag. Dan geldt altijd nog de wet van traagheid van de verkenner en het zeil zelf.
Het zeil zal wel degelijk kapot gaan, maar het idee van constante acceleratie vind ik een hele goede. Uiteindelijk is het object goed op snelheid en is het zeil ook niet meer nodig of is het zo ver weg van de zon dat het niet verder accelereert.
/edit
De gaatjes die erin geslagen worden heeft NASA er gewoon bij in gecalculeerd.
/edit
De gaatjes die erin geslagen worden heeft NASA er gewoon bij in gecalculeerd.
[Reactie gewijzigd door ormagon op donderdag 31 januari 2013 17:01]
De gaten zijn niet te vermijden, dat is dan inderdaad wel duidelijk.
Het concept van een zonnezeil is natuurlijk constante acceleratie, maar naar mate deze zich verder van de zon zal verwijderen, zal het aantal botsende fotonen afnemen (en dus ook de acceleratie).
Kan er dan ooit nog gestopt worden met zulk een aandrijving? (Behalve in het geval dat een andere lichtuitstralende bron er exact tegenover staat na een aantal lichtjaren, waar het zonnezeil dan ook nog verkeerd gericht staat).
Het concept van een zonnezeil is natuurlijk constante acceleratie, maar naar mate deze zich verder van de zon zal verwijderen, zal het aantal botsende fotonen afnemen (en dus ook de acceleratie).
Kan er dan ooit nog gestopt worden met zulk een aandrijving? (Behalve in het geval dat een andere lichtuitstralende bron er exact tegenover staat na een aantal lichtjaren, waar het zonnezeil dan ook nog verkeerd gericht staat).
Stoppen kun je doen door simpelweg een klein impulsmotortje te gebruiken, maar dit soort projecten is nog niet zo ver. Het mooie is, dat dit een hele goedkope en simpele manier kan zijn om langdurige ruimtereizen te maken. Onderzoek op afstand dus, daarbij komt een onderzoekssatelliet meestal om een baan rond het object, of vliegt daar langs. Stoppen is dus niet aan de orde 
Als je het ding met een klein impulsmotortje kan laten stoppen dan kan je het ook met een klein impulsmotortje laten versnellen. De impulsmotoren zijn enkel nuttig voor correcties op het traject.
De bedoeling is je versnelling net niet te laten afhangen van interne maar juist externe energiebronnen.
De bedoeling is je versnelling net niet te laten afhangen van interne maar juist externe energiebronnen.
Als je moet stoppen dan moet dat in een kortere tijd dan het versnellen in het algemeen, als je dat met en impulsmotortje doet dan hoef je slechts de helft van de brandstof mee te nemen (versnellen doe je met zonnezeil). Je bespaart dus 50%!
Verder is stoppen helemaal niet aan de orde, zoals ik al zei.
Verder is stoppen helemaal niet aan de orde, zoals ik al zei.
Heb je voor afremmen niet een exact even grote hoeveelheid energie nodig dan dat je voor versnellen had?
Klopt. Wanneer je bijvoorbeeld een ruimteschip zou hebben die 1 jaar lang versnelt met 1G, dus waarmee je tevens een kunstmatige zwaartekracht zoals op Aarde zou creëren, tot een bepaalde snelheid zou versnellen je exact evenveel tijd -1 jaar dus- nodig zou hebben om met dezelfde mate van vertraging, dus 1G, weer tot stilstand te komen.
Dus waar het uiteindelijk op neerkomt: 1 jaar versnellen met 1G, ruimteschip omdraaien en met dezelfde voortstuwing in tegengestelde richting weer 1 jaar "versnellen". Alleen versnel je dan niet maar vertraag je en merk je geen verschil.
Dus waar het uiteindelijk op neerkomt: 1 jaar versnellen met 1G, ruimteschip omdraaien en met dezelfde voortstuwing in tegengestelde richting weer 1 jaar "versnellen". Alleen versnel je dan niet maar vertraag je en merk je geen verschil.
precies, daarom is stoppen ook niet interessant. Je draait gewoon in een baan om een planeet en behoud veel van je energie. En als je toch wilt stoppen dan moet dit in kortere tijd dan het versnellen, en moet je dus impulsmotortjes gebruiken.
Maar daarom stoppen we ook niet
Maar daarom stoppen we ook niet
Het concept van zonnezeilen is al heel erg oud. Ik had in de jaren 70 al een boek over ruimtevaard waarin een concept was uitgedacht.Kan er dan ooit nog gestopt worden met zulk een aandrijving? (Behalve in het geval dat een andere lichtuitstralende bron er exact tegenover staat na een aantal lichtjaren, waar het zonnezeil dan ook nog verkeerd gericht staat).
De manier om te stoppen is airobreaken op plaats van bestemming (indien een atmosfeer) of om een slingshot om een planeet te maken en je zodoende om te keren en door de zon te laten decelereren.
Overigens is 1200m2 niet heel indrukwekkend. Denk 30 x 40 meter.
Je kan ook een omgekeerde slingshot doen. Voor de planeet langsvliegen in plaats van erachter. Zo verplaats je jouw momentum naar de planeet in plaats van andersom.
Maar zo constant zal het niet zijn toch? Als jij met halve lichtsnelheid van de zon weg beweegt, blijft er volgens mij nog maar 0,005N stuwkracht over. Dat schiet niet op natuurlijk, zeker als je al 32kg moet accelereren, om nog maar niet te spreken van de probe die erachter hangt....maar het idee van constante acceleratie vind ik een hele goede.
Als je met 0,5c van de zon wegbeweegt denk ik dat dat aardig opschiet hoor. 
Maar inderdaad, dat soort snelheden zijn natuurlijk niet makkelijk te halen, al zal de vermindering van de impuls van fotonen van de zon vanwege je eigen snelheidstoename niet het grootste probleem zijn hiervoor.
Maar inderdaad, dat soort snelheden zijn natuurlijk niet makkelijk te halen, al zal de vermindering van de impuls van fotonen van de zon vanwege je eigen snelheidstoename niet het grootste probleem zijn hiervoor.
[Reactie gewijzigd door CoenK op donderdag 31 januari 2013 22:12]
Lichtsnelheid is constant, hoe snel je ook gaat. Massa en tijd zal veranderen maar de snelheid van het licht niet.
edit:
http://nl.wikipedia.org/wiki/Speciale_relativiteitstheorie
"De lichtsnelheid in vacuüm is onafhankelijk van de snelheid van de bron"
edit:
http://nl.wikipedia.org/wiki/Speciale_relativiteitstheorie
"De lichtsnelheid in vacuüm is onafhankelijk van de snelheid van de bron"
[Reactie gewijzigd door Dekar1 op donderdag 31 januari 2013 23:27]
Je hebt 0 punten, maar wel gelijk.
De massa zal toenemen (32 kilo gaat naar oneindig richting C), de tijd zal vertragen en ook de dikte van het zeil zal afnemen gezien vanaf een buitenstaander. De totale versnelling wordt logischerwijs steeds minder. Niet alleen om de toename van massa, en door de toenemende afstand van de zon, maar ook omdat de impuls per foton afneemt door de lagere frequentie op relativistische snelheden.
De massa zal toenemen (32 kilo gaat naar oneindig richting C), de tijd zal vertragen en ook de dikte van het zeil zal afnemen gezien vanaf een buitenstaander. De totale versnelling wordt logischerwijs steeds minder. Niet alleen om de toename van massa, en door de toenemende afstand van de zon, maar ook omdat de impuls per foton afneemt door de lagere frequentie op relativistische snelheden.
[Reactie gewijzigd door AugmentoR op vrijdag 1 februari 2013 00:44]
tenzij het licht zich binnen het medium verplaats, en het medium zelf in dezelfde richting verplaats,
met licht gaat dat mischien moeilijk, je moet zelf space zien te creëren binnen space en dit zien te verplaatsen.
maar met geluidsnelheid is een goede voorbeeld,
als je in een vliegtuig zit, die de snelheid van het geluid heeft,
en je van achterin het vliegtuig naar voren schreeuwt , dan zal het geluid ten opzichte van buiten het vliegtuig 2 keer de geluidsnelheid halen.
hoe je dat met licht doet , simpel, vraag het de Aliens
met licht gaat dat mischien moeilijk, je moet zelf space zien te creëren binnen space en dit zien te verplaatsen.
maar met geluidsnelheid is een goede voorbeeld,
als je in een vliegtuig zit, die de snelheid van het geluid heeft,
en je van achterin het vliegtuig naar voren schreeuwt , dan zal het geluid ten opzichte van buiten het vliegtuig 2 keer de geluidsnelheid halen.
hoe je dat met licht doet , simpel, vraag het de Aliens
Nee, dat is dus net mijn punt. Je kan geluid niet vergelijken met licht. Als je met 0,5C van de zon af voortplant, zal het licht nog steeds met snelheid C naar je toe bewegen. Als je dus met 0,99C van de zon beweegt, zal de snelheid van het licht nog steeds C zijn. De lichtsnelheid is ALTIJD een constante.
Als dat zeil in het Lagrange punt wordt uitgevouwen zit je zo ver van aarde dat je geen last meer hebt van alle schroot dat in een baan om de aarde vliegt. In het Lagrange punt heffen de zwaartekracht van zon, aarde en maan elkaar op, en dat is best een stuk van de aarde verwijderd.
Dat niet, maar onderschat niet hoeveel ruimte puin alsnog door de ruimte vliegt. Micrometeorieten zijn een van de redenen waarom ze liever niemand ruimtewandelingen laten maken, als het niet echt noodzakelijk is. Zo'n ding gaat makkelijker door je heen dan een kogel, en je bent ongeacht waar dat ding inslaat vrijwel zeker weten ten dode opgeschreven.Als dat zeil in het Lagrange punt wordt uitgevouwen zit je zo ver van aarde dat je geen last meer hebt van alle schroot dat in een baan om de aarde vliegt.
men denkt wel eens dat in de ruimte niets is, maar het is eigelijk een bijzonder drukke bedoening daar.
Nou dat valt allemaal wel mee hoor, de ruimte is vooral heel erg leeg. Het is zo leeg, dat een foton gemiddeld 10^23 km of 10 biljoen lichtjaar kan reizen zonder te 'botsen'!
In ons zonnestelsel is wat meer stof en materie te vinden, maar verre van een bijzonder drukke bedoeling.
In ons zonnestelsel is wat meer stof en materie te vinden, maar verre van een bijzonder drukke bedoeling.
Een vrij groot zeil dat een vrij lange afstand overbrugt zal toch zo nu en dan wat tegenkomen lijkt me. Het zwaartekracht veld van onze zon is erg groot dus tot op grote afstand zullen er nog vrolijk stukje puin om de zon cirkelen, al zullen dat er minder en minder worden vermoed ik.
Het zeil wordt al veel eerder uitgevouwen en gaat dan naar het L1 punt navigeren en daar een tijdje 'rondhangen'.
Ja dan gaat het kapot. Het zeil (de zeer dunne film) krijgt van een klein deeltje een klein gaatje.
Vergelijk een kogelgat door glas. Glas is bros en dik vergeleken met het zeil, kogels zijn groot en gaan langzaam vergeleken met de deeltjes.
De film is een polymeer, geen weefsel en heeft dus ook geen weefselstructuur waarlangs het scheurt.
(Net als met een vork prikken door huishoudfolie, het scheurt niet verder)
Vergelijk een kogelgat door glas. Glas is bros en dik vergeleken met het zeil, kogels zijn groot en gaan langzaam vergeleken met de deeltjes.
De film is een polymeer, geen weefsel en heeft dus ook geen weefselstructuur waarlangs het scheurt.
(Net als met een vork prikken door huishoudfolie, het scheurt niet verder)
Ik snap niet zo goed hoe gewicht er toe doet in een vacuum zoals de ruimte. Enige logica die ik snap is dat het licht moet zijn om het te vervoeren naar de ruimte.
naja, het doet er wel een klein beetje toe. Je wilt ook weer niet járen hoeven te wachten tot je object een beetje op snelheid komt.
Er schieten elektronen tegenaan die het object vooruit moeten bewegen. Omdat dat niet zo heel erg hard gaat moet het zeil ook daarom heel licht worden.
Er schieten fotonen tegen het zeil, geen elektronen.
Die fotonen gaan met de snelheid van het licht, harder kan niet!
De impulsoverdracht is echter zeer gering om de impuls per foton zeer klein is. Gelukkig kun je ervoor zorgen dat je voor elke foton 200% van het inkomend impuls kunt benutten, en er zijn veel fotonen die dat zeil bereiken! Al met al goed voor 0.01 Newton, hetgeen ongeveer gelijk staat aan het gewicht van 1 gram op aarde.
Die fotonen gaan met de snelheid van het licht, harder kan niet!
De impulsoverdracht is echter zeer gering om de impuls per foton zeer klein is. Gelukkig kun je ervoor zorgen dat je voor elke foton 200% van het inkomend impuls kunt benutten, en er zijn veel fotonen die dat zeil bereiken! Al met al goed voor 0.01 Newton, hetgeen ongeveer gelijk staat aan het gewicht van 1 gram op aarde.
Inderdaad. Ter aanvulling: als het foton geabsorbeerd zou worden door het zeil is het 100% (en een beetje opwarming), als het foton gereflecteerd wordt 200% (wet van behoud van impuls).
De zonnewind bevat protonen, elektronen, alfadeeltjes (Heliumkernen) en een kleine fractie hooggeladen ionen. De fotonen doen in dit geval weinig met het zeil.
De massa van een voertuig bepaald hoeveel kracht er nodig is om het voertuig in beweging te zetten (te versnellen). Met behulp van dit zonnezeil botst het licht van de zon (lees: fotonen) tegen het voertuig en genereert het voertuig een kracht van 0,01 Newton.
Alle elementen in de ruimte worden nog steeds aangetrokken door de planeten, hoe ver ze er ook van zijn. Dit is afhankelijk van de massa's van de elementen (planeten en andere). Zie http://nl.wikipedia.org/wiki/Gravitatiewet_van_Newton . Het vacuüm zorgt er alleen voor dat er geen wrijving meer is.
edit: Voor dit zeil maakt het bovendien uit omdat F=m.a (1e wet van Newton denk ik) De fotonen genereren een constante kracht F van 0,01N. Als ze de massa m laag kunnen houden zullen ze dus een grote versnelling a kunnen bekomen. Rekenvoorbeeld:
F=0,01N
m=32kg
=> a=0,000325 m/s²
Stel dat de massa slechts 0,1kg is:
=> a=0,100000 m/s²
edit: Voor dit zeil maakt het bovendien uit omdat F=m.a (1e wet van Newton denk ik) De fotonen genereren een constante kracht F van 0,01N. Als ze de massa m laag kunnen houden zullen ze dus een grote versnelling a kunnen bekomen. Rekenvoorbeeld:
F=0,01N
m=32kg
=> a=0,000325 m/s²
Stel dat de massa slechts 0,1kg is:
=> a=0,100000 m/s²
[Reactie gewijzigd door thommich op donderdag 31 januari 2013 17:06]
a= 0,000325 m/s² = 1.17km/uur²
Na een jaar kom je op ruim 10.000km/uur (+ de begin snelheid)
Al met al vind ik dat niet echt een snelheid om naar huis te schrijven.
Na een jaar kom je op ruim 10.000km/uur (+ de begin snelheid)
Al met al vind ik dat niet echt een snelheid om naar huis te schrijven.
Bedenk dan hoeveel raketbrandstof je nodig zou hebben om die snelheid te bereiken zonder het zeil.Al met al vind ik dat niet echt een snelheid om naar huis te schrijven.
Kortom: de kosten zouden astronomisch (onhaalbaar) veel hoger zijn.
Nee hoor deze snelheden kunnen prima bereikt worden met chemische raketten. Als je eenmaal een eindje van de aarde bent. Zelfs de spaceshuttle doet al 28.000 km/h![...]
Bedenk dan hoeveel raketbrandstof je nodig zou hebben om die snelheid te bereiken zonder het zeil. Kortom: de kosten zouden astronomisch (onhaalbaar) veel hoger zijn.
Fout gerekend denk ik.
Het is 0,01 kg.m/s2 gedeeld door 32 kg = 0.0003125 m/s2 = 1,125 m/s.uur.
Na een jaar is dat 9855 m/s of 35478 km/u.
Maar op astronomische schaal nog steeds niet wauw.
Het is 0,01 kg.m/s2 gedeeld door 32 kg = 0.0003125 m/s2 = 1,125 m/s.uur.
Na een jaar is dat 9855 m/s of 35478 km/u.
Maar op astronomische schaal nog steeds niet wauw.
Dit zal alsnog exponentioneel groeien na dat eerste jaar. Daarnaast krijgt het ding ook een significante beginsnelheid mee van de lancering dus het zal aanzienlijk hoger uitvallen gok ik.
Het zal niet exponentieel groeien maar gewoon lineair. F=ma. F is constant, dus ma is constant. Eenmaal aan beide kanten integreren geeft de snelheid: v=Ct, waarbij C een constante.
Als je het boek "splinter" 's kan lezen, dan staat er over deze techniek al heel wat beschreven... Natuurlijk is het een SF boek maar desalnietemin hebben die schrijvers toch een vooruitstrevend blik op mogelijkheden.
1 van die dingen is bijv. enorm krachtige lazers op dat ding afvuren vanaf de aarde of orbitale stations voor stuwing anders dan die van de zon, ook het varieren van lazerkleur is bepalend voor bepaalde afstanden. Waar ze wel in het boek aan gedacht hebben was inderdaad iets tegen meteoor inslagen (de stuwingslazer ombuigen via de randen van het zeil naar het object/meteoor).
Probleem is dat theoretisch een heleboel mogelijk is maar wij dat nog niet voor elkaar krijgen (krachtige lazers bouwen bijv.) ;P
1 van die dingen is bijv. enorm krachtige lazers op dat ding afvuren vanaf de aarde of orbitale stations voor stuwing anders dan die van de zon, ook het varieren van lazerkleur is bepalend voor bepaalde afstanden. Waar ze wel in het boek aan gedacht hebben was inderdaad iets tegen meteoor inslagen (de stuwingslazer ombuigen via de randen van het zeil naar het object/meteoor).
Probleem is dat theoretisch een heleboel mogelijk is maar wij dat nog niet voor elkaar krijgen (krachtige lazers bouwen bijv.) ;P
[Reactie gewijzigd door ioor op donderdag 31 januari 2013 17:26]
Een laser zie krachtiger is dan de zon gaat niet lukken ben ik bang. Helemaal aan de rand van ons zonnestelsel (dus het verste weg dat een ruimtevaartuig zonder warp gaat, daarbuiten is niks) is de intensiteit nog altijd 1 W/m^2.
Maar het hoeft niet met één laser: dit zeil moet dan 1200W aan lasers hebben die constant op het zeil staan gericht, dus altijd in line of sight en perfect gericht.
Het kan op papier misschien wel, maar in praktijk nog lang niet. Mooi idee
Maar het hoeft niet met één laser: dit zeil moet dan 1200W aan lasers hebben die constant op het zeil staan gericht, dus altijd in line of sight en perfect gericht.
Het kan op papier misschien wel, maar in praktijk nog lang niet. Mooi idee
Daarbuiten is niks?
Stoppen fotonen aan de rand van elk zonnestelsel?
Staan daar stopbordjes?
Vreemde gedachte als je beseft dat we tegenwoordig stelsels kunnen zien die veel verder weg liggen dan ons melkwegstelsel (sterrenstelsel)
Die andere stelsels konden ze al een paar honderd jaar geleden waarnemen, al zagen ze het toen (tot ca 1920) als nevels.
Licht (en dus fotonen) gaat dus erg ver, veel verder dan een sterrenstelsel waarvan ons zonnestelsel bv maar een klein deeltje is,
En ons sterrenstelsel (met daarin ons zonnestelsel) is maar een kleintje tussen de (nu bekende) 400.000 andere.
Fotonen komen dan van meerdere kanten, eenmaal buiten ons zonnestelsel, ook van de andere sterren in onze Melkweg-sterrenstelsel en daarbuiten weer van andere sterrenstelsels. De kosmische fotonen-mist-deeltjes kunnen ze meten vanaf de oerknal mbv quasar- en blazar-straling , de fotonen vervolgen hun weg dus eeuwig (vanaf dat het heelal doorzichtbaar werd voor fotonen bij <3500 graden Kelvin).
Het duurt natuurlijk wel even voor je aan de rand bent van ons sterrenstelsel,maar je kunt dan nog miljarden jaren doorreizen, met de lichtsnelheid.
Dat dat met lage snelheid niet lukt, (laat staan feedback krijgen), in de tijd dat wij pas zijn geëvolueerd en hier waarschijnlijk nog zullen zijn, is wat anders, maar in potentie kan je dus eeuwig doorzeilen met zo`n zonnezeil (zonder bemanning).
Hier een mooie animatie van het ons bekende universum, heen en terug tot op aardoppervlak, (ik was op de terugreis even de weg kwijt.... )
Hier een reisje, met tijdvermelding, en met wat je ziet op ca 10 miljard lichtjaar vanaf aarde.....helaas al gedateerd, maar om je een idee te geven wat er allemaal niet is na ons kleine zonnestelseltje. 
Hier de uitleg van Robbert Dijkgraaf over de oerknal voor als je hem gemist hebt, dat maakt eea ook wat begrijpelijker naar menselijke begrippen.
Stoppen fotonen aan de rand van elk zonnestelsel?
Staan daar stopbordjes?
Vreemde gedachte als je beseft dat we tegenwoordig stelsels kunnen zien die veel verder weg liggen dan ons melkwegstelsel (sterrenstelsel)
Die andere stelsels konden ze al een paar honderd jaar geleden waarnemen, al zagen ze het toen (tot ca 1920) als nevels.
Licht (en dus fotonen) gaat dus erg ver, veel verder dan een sterrenstelsel waarvan ons zonnestelsel bv maar een klein deeltje is,
En ons sterrenstelsel (met daarin ons zonnestelsel) is maar een kleintje tussen de (nu bekende) 400.000 andere.
Fotonen komen dan van meerdere kanten, eenmaal buiten ons zonnestelsel, ook van de andere sterren in onze Melkweg-sterrenstelsel en daarbuiten weer van andere sterrenstelsels. De kosmische fotonen-mist-deeltjes kunnen ze meten vanaf de oerknal mbv quasar- en blazar-straling , de fotonen vervolgen hun weg dus eeuwig (vanaf dat het heelal doorzichtbaar werd voor fotonen bij <3500 graden Kelvin).
Het duurt natuurlijk wel even voor je aan de rand bent van ons sterrenstelsel,maar je kunt dan nog miljarden jaren doorreizen, met de lichtsnelheid.
Dat dat met lage snelheid niet lukt, (laat staan feedback krijgen), in de tijd dat wij pas zijn geëvolueerd en hier waarschijnlijk nog zullen zijn, is wat anders, maar in potentie kan je dus eeuwig doorzeilen met zo`n zonnezeil (zonder bemanning).
Hier een mooie animatie van het ons bekende universum, heen en terug tot op aardoppervlak, (ik was op de terugreis even de weg kwijt....
)Hier een reisje, met tijdvermelding, en met wat je ziet op ca 10 miljard lichtjaar vanaf aarde.....helaas al gedateerd, maar om je een idee te geven wat er allemaal niet is na ons kleine zonnestelseltje.
Hier de uitleg van Robbert Dijkgraaf over de oerknal voor als je hem gemist hebt, dat maakt eea ook wat begrijpelijker naar menselijke begrippen.
[Reactie gewijzigd door Teijgetje op vrijdag 1 februari 2013 05:25]
Ik snap ook wel dat er vanalles buiten ons zonnestelsel is, alleen wat gaan we onderzoeken met een ruimteschip in de leegte tussen ons zonnestelsel en het volgende sterrenstelsel? Daartussen is geen planeet oid en valt er niks te onderzoeken dat ook niet kan vanuit de rand... dus we hebben er (nog) niks te zoeken.
De rand van ons zonnestelsel is een logische grens voor een onderzoeksschip, beetje daarbuiten kan ook, maar de intensiteit van de zon blijft dan rond de 1W/m^2 en daarom heb ik die waarde gepakt om snel te berekenen wat je nodig hebt aan lasers.
De rand van ons zonnestelsel is een logische grens voor een onderzoeksschip, beetje daarbuiten kan ook, maar de intensiteit van de zon blijft dan rond de 1W/m^2 en daarom heb ik die waarde gepakt om snel te berekenen wat je nodig hebt aan lasers.
Waar gaan die eerst voor gebruiktworden? militaire doeleinden, lang voordat die sterk genoeg is voor zo'n dingen(krachtige lazers bouwen bijv.) ;P
Goed boek he
3e wet haha
Nee het is de tweede wet. 1e wet is massatraagheids wet, 2e wet is de bekende F=ma en de derde wet is actie=-reactie
a=0,000325 m/s²
snelheidsverschil per tijdsduur:
1 uur => 1,125 m/s
1 etmaal => 27 m/s
1 jaar => 9862 km/s
20 jaar => 197237 km/s dat is 2/3 van de lichtsnelheid
( en dat gaat dus ook niet lukken want dan weegt het zeil geen 32 kg maar
32 / sqrt( 1 - (2/3)² ) = 42,9 kg )
Zolang het zonnezeil ongeveer op dezelfde afstand van de zon blijft als de Aarde (en het blijft ook de stralingsdruk gelijk. Gaat ie echter richting Mars (afstand Zon-Mars = ca. 1,7 AE) dan neemt de druk af (factor 2,8) en dus ook de versnelling.
snelheidsverschil per tijdsduur:
1 uur => 1,125 m/s
1 etmaal => 27 m/s
1 jaar => 9862 km/s
20 jaar => 197237 km/s dat is 2/3 van de lichtsnelheid
( en dat gaat dus ook niet lukken want dan weegt het zeil geen 32 kg maar
32 / sqrt( 1 - (2/3)² ) = 42,9 kg )
Zolang het zonnezeil ongeveer op dezelfde afstand van de zon blijft als de Aarde (en het blijft ook de stralingsdruk gelijk. Gaat ie echter richting Mars (afstand Zon-Mars = ca. 1,7 AE) dan neemt de druk af (factor 2,8) en dus ook de versnelling.
1 jaar => 9862 km/s moet zijn m/s denk ik?
Dat scheelt een factor 1.000.
Dat scheelt een factor 1.000.
Lijkt me logisch he, hoe zwaarder hoe meer energie er in moet om op snelheid te komen, ook in de ruimte.
Ik ben benieuwd of het allemaal gaat werken, zo'n groot zeil uitvouwen is ook nog een hele opgave.
Ik ben benieuwd of het allemaal gaat werken, zo'n groot zeil uitvouwen is ook nog een hele opgave.
Het hoeft niet helemaal elektronisch te gaan. 1200 m² is ongeveer 30 bij 40, dat zou een astronaut ook voor mekaar krijgen. Bij een dergelijke nieuwe techniek zou ik wel een optie tot bijsturen willen hebben. Anders heb je een scherm dat vastzit aan een satelliet waarbij je vervolgens moet afvragen wat je ermee moet doen omdat die niet helemaal is uitgevouwen.
Je moet rekening houden met traagheid, als het zeil namelijk te zwaar is, zal het te langzaam op gang komen.
Het zeil levert 0.01 Newton stuwkracht op.
Als je daarmee een massa van (ik noem maar wat) 10 ton in beweging moet brengen, gaat dat erg lastig, en elke kilo die je er vanaf kunt snoepen is dan mooi meegenomen.
Als je daarmee een massa van (ik noem maar wat) 10 ton in beweging moet brengen, gaat dat erg lastig, en elke kilo die je er vanaf kunt snoepen is dan mooi meegenomen.
Gewicht doet er inderdaad niet zoveel toe, maar het is meer om aan te geven wat de massa is.
sterker nog, in de ruimte is het gewicht gelijk aan 0...
Massa is belangrijk, de versnelling (A) is de de kracht (F) gedeeld door de massa (M) (A=F/M)
Hoe minder massa, hoe meer A bij dezelfde F.
Hoe minder massa, hoe meer A bij dezelfde F.
Omdat die zonne deeltjes anders veel meer werk hebben om het zeil+electronica snelheid te geven........
Die 32kg is wel gewichteloos maar niet massa-loos !
Die 32kg is wel gewichteloos maar niet massa-loos !
Vandaar ook mijn reactie.
-edit- Misschien ligt trouwens aan mij, maar ik kan nog steeds niet goed/makkelijk zien hoe de threading van berichten hier in elkaar zit.
-edit- Misschien ligt trouwens aan mij, maar ik kan nog steeds niet goed/makkelijk zien hoe de threading van berichten hier in elkaar zit.
[Reactie gewijzigd door xChOasx op donderdag 31 januari 2013 17:17]
Inertia misschien ? dat is nog steeds van toepassing in de ruimte. Hoe lichter het zijl is, des te minder energie het kost om koerswijzigingen toe te passen.
Verder geeft dit artikel alleen de specificaties weer van het zijl. Dit zal voor NASA misschien irrelevant kunnen zijn.
Verder geeft dit artikel alleen de specificaties weer van het zijl. Dit zal voor NASA misschien irrelevant kunnen zijn.
gewicht en vacuum hebben niets met elkaar te maken in deze context. Massa = traag, dat betekent dat hoe meer massa je hebt hoe trager de boel wordt, ofwel hoe meer energie er nodig zal zijn om de boel op gang te krijgen.
http://nl.wikipedia.org/wiki/Massa_(natuurkunde)
http://nl.wikipedia.org/wiki/Massa_(natuurkunde)
Massatraagheid (inertie). M.a.w. het kost meer moeite om meer massa een versnelling te geven.Ik snap niet zo goed hoe gewicht er toe doet in een vacuum zoals de ruimte. Enige logica die ik snap is dat het licht moet zijn om het te vervoeren naar de ruimte.
op het niveau van fotonen, heb je wel een weerstand die je moet overbruggen in de ruimte..
De schaal maakt niet uit, ook op het niveau van fotonen ondervind je in de ruimte geen wrijving of weerstand in die zin.
Er zijn verschillende krachten die op het zeil werken:
De zwaartekracht van alle planeten en de zon en stralingsdruk.
De enige weerstand die niet daaronder valt zijn kleine (en grote ) steentjes, afval en vuil dat door de ruimte schiet.
Er zijn verschillende krachten die op het zeil werken:
De zwaartekracht van alle planeten en de zon en stralingsdruk.
De enige weerstand die niet daaronder valt zijn kleine (en grote
) steentjes, afval en vuil dat door de ruimte schiet.
Gewicht niet, maar massa wel. Hoe hoger de massa, hoe minder de versnelling door die zeer kleine kracht die geleverd wordt. Dus het versnelt dan minder (en zo'n zonnezeil versnelt al niet erg, de enige reden dat hij toch vooruit komt is dat er in de ruimte niets is om hem af te remmen).
Heb ik het wel goed als ik denk dat de versnelling kwadratisch afneemt naarmate de afstand tot de zon groter wordt? Kwestie van een groot genoeg zeil te kiezen in functie van de te versnellen massa... Om zo genoeg momentum op te bouwen...
Waarom geen zwaardere Zonnencellen en een motor? Heb je een (soort van) oneindig aangedreven motor?
Een zeil is ook een oneindig aangedreven motor. Je maakt hem alleen maar zwaarder en massa is je vijand.
Trouwens, wat moet je met die electrische energie uit die zonnecellen?
Trouwens, wat moet je met die electrische energie uit die zonnecellen?
wordt het niet een keertje wat druk daar op het Lagrangepunt? of maakt een paar kilometertjes afstand daarvan ook niet uit? alsin, is het echt een punt of kun je het ook zien als 'gebied'? vraag me af hoe snel je last krijgt van de zwaartekrachten
*edit, lees nu dat er meerdere (5) van die punten zijn.. vreemd, dacht dat het het punt was waar je geen zwaartekracht ervaarde omdat die van de zon en de aarde elkaar uitvlakten..
*edit, lees nu dat er meerdere (5) van die punten zijn.. vreemd, dacht dat het het punt was waar je geen zwaartekracht ervaarde omdat die van de zon en de aarde elkaar uitvlakten..
[Reactie gewijzigd door bazkie_botsauto op donderdag 31 januari 2013 18:04]
Er zijn inderdaad meerdere punten waar de aantrekkingskracht van aarde, maan en zon elkaar opheffen. De wiki legt redelijk netjes uit hoe dat in elkaar steekt
Volgens wiki zijn L1 t/m L3 alleen stabiel voor verplaatsingen loodrecht op de as zon-aarde. Maar ze zijn prima te gebruiken omdat er zeer weinig energie nodig is om afwijkingen te compenseren.
De Lagrangepunten L4 en L5 zijn stabiel als de verhouding van de massa's > 24,96. Dit is het geval voor het Zon/Aarde-systeem.
Edit: in het NASA artikel staat dat het gaat over het L1 punt, dus het punt tussen zon en aarde. Beetje vreemd eigenlijk, want dat zou betekenen dat het zeil naar de zon toe zou vliegen...
Volgens wiki zijn L1 t/m L3 alleen stabiel voor verplaatsingen loodrecht op de as zon-aarde. Maar ze zijn prima te gebruiken omdat er zeer weinig energie nodig is om afwijkingen te compenseren.
De Lagrangepunten L4 en L5 zijn stabiel als de verhouding van de massa's > 24,96. Dit is het geval voor het Zon/Aarde-systeem.
Edit: in het NASA artikel staat dat het gaat over het L1 punt, dus het punt tussen zon en aarde. Beetje vreemd eigenlijk, want dat zou betekenen dat het zeil naar de zon toe zou vliegen...
[Reactie gewijzigd door Thedr op donderdag 31 januari 2013 18:28]
Over je L1 punt. Mijn eerste reactie zou zijn 'Duh ? Ooit aan de wind gezeild ?' .
En nu begin ik te denken. werkt 'aan de wind' wel in het luchtledige ?
-edit-
Nogmaals nagedacht, ja, op zich zou je zonder problemen de zon in kunnen zeilen.
En nu begin ik te denken. werkt 'aan de wind' wel in het luchtledige ?
-edit-
Nogmaals nagedacht, ja, op zich zou je zonder problemen de zon in kunnen zeilen.
[Reactie gewijzigd door xChOasx op donderdag 31 januari 2013 20:22]
Ze claimen ook niet de eerste te zijn...maar ze lanceren het grootste zonnezeil tot dusver.
Typisch Amerikaans dus
Gewicht[N] is niets anders dan de massa[kg] vermenigvuldigd met de gravitatie constante(G) [m/s^2].
F = m * a
Je eigen gewicht is het dus product van je eigen massa en aantrekkingskracht hier op aarde in Newton. Je eigen gewicht op de maan is dezelfde massa maar dan maal de gravitatie aanwezig op de maan (ong 1/6 van de aardse G).
Als je op de weegschaal gaat staan oefen je een kracht uit, die de weegschaal compenseert volgens dezelfde F=ma.
Wat de weegschaal aangeeft is je massa, altijd foutief benoemd als gewicht.
(Beschouw eens BMI, dat staat voor Body Mass Index, niet Body Weight Index).
Overigens heerst op de aarde niet overal dezelfde G en de de bekende 9,81 m/s^2 is het gemiddelde van de 2 uitersten. Gmax = ong 9.86 en Gmin = ong 9.78 (uit m'n hoofd).
Dit is allemaal Newtoniaans, en gaat ervan uit dat massa's naar elkaar toe getrokken worden. Echter volgens de wetten van Einstein is de huidige theorie dat je naar de aarde geduwd wordt omdat massa de ruimtetijd(als 1 geheel) verbuigt. Op die manier zijn ook zeer nauwkeurig de locatie van de Lagrangepunten bepaald(neem ik aan)
F = m * a
Je eigen gewicht is het dus product van je eigen massa en aantrekkingskracht hier op aarde in Newton. Je eigen gewicht op de maan is dezelfde massa maar dan maal de gravitatie aanwezig op de maan (ong 1/6 van de aardse G).
Als je op de weegschaal gaat staan oefen je een kracht uit, die de weegschaal compenseert volgens dezelfde F=ma.
Wat de weegschaal aangeeft is je massa, altijd foutief benoemd als gewicht.
(Beschouw eens BMI, dat staat voor Body Mass Index, niet Body Weight Index).
Overigens heerst op de aarde niet overal dezelfde G en de de bekende 9,81 m/s^2 is het gemiddelde van de 2 uitersten. Gmax = ong 9.86 en Gmin = ong 9.78 (uit m'n hoofd).
Dit is allemaal Newtoniaans, en gaat ervan uit dat massa's naar elkaar toe getrokken worden. Echter volgens de wetten van Einstein is de huidige theorie dat je naar de aarde geduwd wordt omdat massa de ruimtetijd(als 1 geheel) verbuigt. Op die manier zijn ook zeer nauwkeurig de locatie van de Lagrangepunten bepaald(neem ik aan)
[Reactie gewijzigd door F_MA op donderdag 31 januari 2013 18:56]
Nee een weegschaal geeft alsnog je gewicht. Je kan wellicht zeggen dat een weegschaal op aarde je massa geeft, maar ga maar eens met de weegschaal op de maan staan, dan krijg je toch echt een andere waarde voor je "massa".Als je op de weegschaal gaat staan oefen je een kracht uit, die de weegschaal compenseert volgens dezelfde F=ma.
Wat de weegschaal aangeeft is je massa, altijd foutief benoemd als gewicht.
(Beschouw eens BMI, dat staat voor Body Mass Index, niet Body Weight Index).
Een weegschaal meet de kracht, en zoals je zelf al zegt F=ma, dus zal de weegschaal het product m*a meten (en gekalibreerd zijn voor een a = ong 9.81 en die hangt dus af van de plek waar je bent).
WIkipedia over solar sails. Overigens is dit idee al zou oud als de griekse mythologie. http://en.wikipedia.org/wiki/Solar_sail
Doe me effe denken aan Deep Space Nine Explorers aflevering. In hun optiek een antiek ruimteschip met zonnezeilen ;-)
http://en.wikipedia.org/w...tar_Trek:_Deep_Space_Nine)
http://en.wikipedia.org/w...tar_Trek:_Deep_Space_Nine)
Inderdaad! De Bajorans hadden al zo een zeil in de 16e eeuw!
En dat bewijst Captain Sisko door het ding na te bouwen en naar Cardassia te vliegen alwaar
hij later archeologische data krijgt overhandigd van Gul Dukat.
http://en.memory-alpha.org/wiki/Solar_sail
Als Nasa slim is, kijken ze uit naar tachyon eddies, dan hebben ze ook meteen de lichtsnelheid
overbrugd!
En dat bewijst Captain Sisko door het ding na te bouwen en naar Cardassia te vliegen alwaar
hij later archeologische data krijgt overhandigd van Gul Dukat.
http://en.memory-alpha.org/wiki/Solar_sail
Als Nasa slim is, kijken ze uit naar tachyon eddies, dan hebben ze ook meteen de lichtsnelheid
overbrugd!
Op dit item kan niet meer gereageerd worden.
Onderwerpen
Populair: Tablets Samsung Websites en communities Mobiele telefoons Google Sony Microsoft Games Politiek en recht Consoles
© 1998 - 2013 Tweakers.net B.V. Contact Over Tweakers Jouw privacy Algemene voorwaarden Cookies
Tweakers wordt uitgegeven door De Persgroep en wordt gehost door True
