Vinnaren i pepparkakshustävlingen!
2018-04-02, 17:43
  #1
Medlem
Hultabultans avatar
Ifall en rymdfarkost har stora solpaneler, och man sedan utnyttjar strömmen till typ strålkastare.

Blir det egentligen någon kraft som kan hjälpa satelliten att behålla sin bana?
Citera
2018-04-02, 18:24
  #2
Medlem
MacEbolas avatar
Citat:
Ursprungligen postat av Hultabultan
Ifall en rymdfarkost har stora solpaneler, och man sedan utnyttjar strömmen till typ strålkastare.

Blir det egentligen någon kraft som kan hjälpa satelliten att behålla sin bana?

Voilà! https://sv.wikipedia.org/wiki/Solsegel
Citera
2018-04-02, 19:05
  #3
Medlem
Hultabultans avatar
Citat:
Ursprungligen postat av MacEbola
Voilà! https://sv.wikipedia.org/wiki/Solsegel

Detta är egentligen inget svar på frågan, om man kan skapa en reaktionskraft med någon strålningskälla, som blir tillräcklig för att hålla en satellit i sin bana?
Menar att strömmen då skall komma från solpaneler monterade på rymdkapseln.
Citera
2018-04-02, 19:05
  #4
Medlem
skunkjobbs avatar
Den klurige Cody testade men en ganska stark laser (8 W) och en jäkligt känslig hemmabyggd våg och kunde faktiskt mäta upp en liten liten kraft: https://www.youtube.com/watch?v=Ng1X8mPJziA

Om det som träffas av ljuset utsätts för en kraft måste även ljuskällan göra det så det borde gå lika bra att ha lasern eller någon annan ljuskälla på den rörliga farkosten och utnyttja reaktionskraften, rekylen från lasern. Det är dock extremt liten kraft i förhållande till effekten som vi snackar om här.
__________________
Senast redigerad av skunkjobb 2018-04-02 kl. 19:12.
Citera
2018-04-02, 19:27
  #5
Medlem
WGASs avatar
Näe, inte en satellit om den ligger i en bana runt jorden. Den har gasdrivna motorer som håller den i rätt bana. När bränslet tar slut störtar den. Vi ha, vad jag vet, ingen möjlighet att omvandla ljus till en så stor kraft att man skulle kunna ändra satellitens bana, den styrs av ursprungshastighet och gravitation. Ett solsegel däremot skulle kunna driva en interstellär satellit men det är bara med solvindens tryck, ungefär kraften av att böja ett A4papper mellan händerna. Inte mycket men, över flera tusen år, tillräcklig för åtskilliga 10000 km\s
Citera
2018-04-02, 21:39
  #6
Medlem
skunkjobbs avatar
Citat:
Ursprungligen postat av WGAS
Näe, inte en satellit om den ligger i en bana runt jorden. Den har gasdrivna motorer som håller den i rätt bana. När bränslet tar slut störtar den. Vi ha, vad jag vet, ingen möjlighet att omvandla ljus till en så stor kraft att man skulle kunna ändra satellitens bana, den styrs av ursprungshastighet och gravitation. Ett solsegel däremot skulle kunna driva en interstellär satellit men det är bara med solvindens tryck, ungefär kraften av att böja ett A4papper mellan händerna. Inte mycket men, över flera tusen år, tillräcklig för åtskilliga 10000 km\s
I princip går det ju men det är inte mycket kraft man får för den spenderade energin.

Gasdrivna motorer säger du. Motorer för bankorrigering brukar oftast vara drivna av hydrazin, en vätska. Detta behövs bara för satelliter i relativt låg bana där det finns ett inte helt obetydligt luftmotstånd. Geostationära satelliter trillar aldrig ner ens när bränslet är slut.

Solsegel verkar främst genom strålningstryck, alltså från själva ljuset och bara till liten del från solvinden.
Citera
2018-04-02, 22:08
  #7
Medlem
Hultabultans avatar
Citat:
Ursprungligen postat av skunkjobb
I princip går det ju men det är inte mycket kraft man får för den spenderade energin.

Gasdrivna motorer säger du. Motorer för bankorrigering brukar oftast vara drivna av hydrazin, en vätska. Detta behövs bara för satelliter i relativt låg bana där det finns ett inte helt obetydligt luftmotstånd. Geostationära satelliter trillar aldrig ner ens när bränslet är slut.

Solsegel verkar främst genom strålningstryck, alltså från själva ljuset och bara till liten del från solvinden.

Det finns ju något som heter jonmotor.
Går det att driva en sådan med ström från solpaneler på satelliten.
Rekylen blir enormt mycket kraftigare, då jonerna skjuts med en hastighet på 20-50 km/sek.
Därigenom sparar man givetvis vikt i jämförelse med en "vanlig" motor.
Detta kanske är tillämpligt för att en farkost inte skall tappa höjd i sin bana?

https://sv.wikipedia.org/wiki/Jonmotor
https://en.wikipedia.org/wiki/Ion_thruster
Citera
2018-04-02, 22:18
  #8
Medlem
Citat:
Ursprungligen postat av Hultabultan
Ifall en rymdfarkost har stora solpaneler, och man sedan utnyttjar strömmen till typ strålkastare.

Blir det egentligen någon kraft som kan hjälpa satelliten att behålla sin bana?
Om man bara tittar på den grundläggande fysiken och antar ideala omständigheter med perfekt reflektion samt 100% effektivitet i solpaneler och lampor så blir det exakt samma kraft av en spegel som med en solpanel plus lampa, så länge ljuset faller in och ut i samma vinklar i den två fallen. Det är överföringen av fotonens moment som ger kraften och i båda fallen är F~2P eftersom man i båda fallen byter riktning på fotonen 180 grader (förutsatt att ljuset faller in och ut vinkelrätt mot ytan, annars är det bara att lägga till lite enkel trigonometri).

Om vi skulle börja räkna på det faktiska fallet måste man ta hänsyn till spegelns albedo (i princip absorption) och solpanelens och lampans effektivitet, och vilken process som är effektivast då beror helt på omständigheterna, men med en vettig spegel skulle jag sätta mina pengar på den.
Citera
2018-04-02, 23:02
  #9
Medlem
WGASs avatar
Citat:
Ursprungligen postat av skunkjobb
I princip går det ju men det är inte mycket kraft man får för den spenderade energin.

Gasdrivna motorer säger du. Motorer för bankorrigering brukar oftast vara drivna av hydrazin, en vätska. Detta behövs bara för satelliter i relativt låg bana där det finns ett inte helt obetydligt luftmotstånd. Geostationära satelliter trillar aldrig ner ens när bränslet är slut.

Solsegel verkar främst genom strålningstryck, alltså från själva ljuset och bara till liten del från solvinden.

Nåja, förr eller senare trillar allting ner, eller hamnar i Solen. Och vad jag vet omvandlas vätskan till gas när den lämnar munstycket. Därav drivkraften.
Citera
2018-04-03, 08:34
  #10
Medlem
Citat:
Ursprungligen postat av WGAS
Nåja, förr eller senare trillar allting ner, eller hamnar i Solen.
Nästan rätt. Omloppsbana innebär just en exakt "balans" mellan att ramla ned eller att lämna Jorden. På geostationär höjd tar det löjligt lång tid att drabbas av en sådan ofrivillig inbromsning att den ramlar ned. Men likaså behövs bara en liten, liten puff för att vinka bye-bye för evigt - Vilket man numera försöker att göra med de allra sista bränsledropparna.
Citat:
Ursprungligen postat av WGAS
Och vad jag vet omvandlas vätskan till gas när den lämnar munstycket. Därav drivkraften.
Rätt igen, och till och med innanför dysan så att man där kan expandera drivgasen till höga överljudshastigheter. (Precis som i raketmotorer där man skapat gastrycket i en förbränningskammare.) För att göra av med så lite medhavd massa som möjligt till reaktionskraften.
Citera
2018-04-03, 10:59
  #11
Medlem
skunkjobbs avatar
Citat:
Ursprungligen postat av WGAS
Nåja, förr eller senare trillar allting ner, eller hamnar i Solen. Och vad jag vet omvandlas vätskan till gas när den lämnar munstycket. Därav drivkraften.
Dieseloljan har omvandlats till diverse gaser då den utövar kraft mot kolven och driver en dieselmotor och motsvarande gäller för bensin i en vanlig ottomotor. Vi säger inte för den skull att bilar med sådana motorer är gasdrivna. När man anger aggregationstillståndet hos drivmedlet, gas, vätska eller fast så avses tillståndet som det lagras under i tanken. En gasdriven bil tankas med gas och en gasdriven raket skulle också tankas med gas.

Om det var tillståndet i dysan eller bränn-/reaktionskammaren vi talade om så är alla raketmotorer drivna av gas eller plasma. En vanlig fyrverkeriraket med svartkrut skulle exempelvis vara i huvudsak gasdriven (nu spottar just svartkrut ur sig en del fasta partiklar också så det är inte ett 100-procentigt bra exempel).

De allra flesta satelliter har vätskedrivna motorer för bankorrigering, detta definierat av att bränslet lagras i vätskeform. Det finns de som lagrar bränslet som gas också, t ex xenongas till jonmotorer. Det finns även rent gasdrivna motorer där man bara helt enkelt släpper ut en puff gas från en trycktank utan någon kemisk reaktion eller annan energitillförsel men det ger ju väldigt liten specifik impuls och jag tror det bara har använts för attitydkorrigering och inte bankorrigering som kräver mycket mer energi.
Citera

Stöd Flashback

Flashback finansieras genom donationer från våra medlemmar och besökare. Det är med hjälp av dig vi kan fortsätta erbjuda en fri samhällsdebatt. Tack för ditt stöd!

Stöd Flashback