מפרש שמש – הבדלי גרסאות

תוכן שנמחק תוכן שנוסף
Eliran t (שיחה | תרומות)
אין תקציר עריכה
שורה 1:
[[קובץ:Solarsail_msfc.jpg|שמאל|ממוזער|250px|מפרש שמש ברוחב חצי קילומטר, על פי [[נאס"א]]]]
[[Image:Nano Sail D.jpg|left|thumb|NanoSail-D של [[NASA]]]]
'''מפרש שמש''' הוא מתקן ל[[שיטות הנעה של חלליתגשושית|הנעה חלליתגשושית]] המבוססת על [[לחץ קרינה]]. את הרעיון הציג [[מהנדס]] ה[[רקטה|רקטות]] ה[[ברית המועצות|סובייטי]] [[פרידריך זנדר]]{{אנ|Friedrich Zander}} בשנת [[1920]].
 
== מקור הקרינה ==
יש שני מקורות אפשריים לקרינה המניעה את המפרש:
*קרינת [[כוכב]] - צורה זו מתאימה לחלליות המשייטות ב[[מערכת השמש]], כיוון שאור [[השמש]] מספק מספיק אנרגיה במרחק ממנה .
*קרינה ממקור מלאכותי - למשל [[לייזר]]. בצורה זו התכנון הוא לשדר לעבר החלליתהגשושית פעימת לייזר חד פעמית, בעוצמה מספיק גדולה, אשר תספק לחלליתלגשושית את מספיק המהירות הנדרשת. תכנון זה מתאים למשימות שיעדן אל מחוץ למערכת השמש.
 
== מבנה ==
מפרש השמש הוא משטח גדול, והוא מחזיר [[קרינה]]. כאשר פוגעת בו קרינה הוא נהדף ממנה והלאה. כאשר ייקשר המפרש אל עצם כלשהו, ינוע העצם אתו יחד. [[חלליתגשושית]] המונעת באמצעות מפרש שמש קרויה '''מפרשית שמש'''.
 
יעילותו של מפרש שמש היא פונקציה של יכולת החזרת הקרינה שלו. ככל שתוחזר ממנו קרינה רבה יותר (כלומר פחות קרינה תיבלע בו), כך הדחף שיספק המפרש יגדל.
שורה 16:
* שטח פנים גדול מאוד (היות שעצמת הקרינה אינה גבוהה ואף פוחתת ככל שמתרחקים מהכוכב).
* עליו להיות חזק מאד.
* אם חלליתגשושית משוגרת מ[[כוכב לכת]] הוא חייב להיות עשוי מחומר בעל צפיפות נמוכה מאוד ולהיות ניתן לקיפול כדי שאפשר יהיה לאכסנו בחלליתבגשושית ולפרוש אותו בהגיעו לחלל.
 
למפרש המוזן ממקור מלאכותי יש יתרונות אחדים:
שורה 24:
עם זאת, למפרש המונע על ידי קרינת כוכב יתרון בולט. הוא מאפשר חיסכון ניכר בעלויות משום שהוא איננו זקוק לדלק לשם תנועתו. כל האנרגיה הדרושה להנעתו ב[[חלל]] מגיעה מהכוכב.
 
לשיטת הנעה חלליתגשושית זו שני חסרונות בולטים:
* המפרש יכול לנוע אך ורק בכיוון אחד - הכיוון שאליו נעה הקרינה. לפיכך יש לצייד את החלליתהגשושית במנגנון שיגרום לה לשנות זווית (כמו שנעשה ב[[איקרוס (גשושית)|איקרוס]] וב-lightsail2).
* גודלו של המפרש וחוסר יכולת התמרון מגבירים את ההסתברות להתנגשות בעצמים כגון [[אסטרואיד|אסטרואידים]], התנגשות שבהכרח קטלנית עבור המפרש.
 
שורה 31:
בראשית [[המאה ה-21]] הגיעה הטכנולוגיה לרמה המאפשרת ייצור מפרש שמש. [[ניסוי|ניסויים]] אחדים במפרשי שמש נעשו ב[[מסלול לווייני נמוך|מסלול ארץ נמוך]] (LEO - Low Earth Orbit).
 
החלליתהגשושית [[קוסמוס 1]] ששוגרה ב-[[21 ביוני]] [[2005]] הייתה הניסוי הראשון במפרש שמש שתוכנן להניע מאסה של 100 [[ק"ג]] במסלול בגובה 800 ק"מ. אך בעקבות תקלה בשיגור אבד הקשר עם החלליתהגשושית.
 
מפרש שמש שוגר ב-[[21 בפברואר]] [[2006]] על גבי [[משגר לוויינים]] מדגם M5 של [[סוכנות החלל היפנית]], אך לא נפרש בצורה שלמה.
 
בשנת 2010 שיגרה יפן את הגשושית הניסיונית [[איקרוס (גשושית)|איקרוס]] לעבר כוכב הלכת [[נוגה]], והיא הייתה הראשונה להשתמש במפרש שמש כמערכת ההנעה המרכזית שלה במסע בין-פלנטרי{{הערה|Elizabeth Howell, [http://www.space.com/25800-ikaros-solar-sail.html Ikaros: First Successful Solar Sail], Space.com, May 07, 2014}}. מפרש השמש של החלליתהגשושית יוצר מחומר שמשנה את בהירותו. אם משנים את הבהירות באזורים שונים במפרש, כך התנע הנמסרת שונה, ולכן המפרש יכול לשנות כיוון{{הערה|[https://m.ynet.co.il/Articles/5534105?&tb_cb=1 להקיף את כדור הארץ בחלליתבגשושית מפרש]}}.
 
בשנת 2015 נשלחה בהצלחה לחלל החלליתהגשושית LightSail {{אנ|LightSail}} מטעם [[האגודה הפלנטרית]], שהכח המניע שלה היה לחץ הקרינה. ניסיון פתיחת המפרש הצליח, והחלליתוהגשושית אף שלחה תמונת סלפי.
 
ב-25 ביוני 2019 החלליתהגשושית Lightsail 2 של האגודה הפלנטרית, שוגרה על גבי משגר פאלקון כבד כחלק ממשימת STP-2. החלליתהגשושית עצמה היא בגודל של כקופסת נעליים, ומפרשה בגודל של כזירת איגרוף. החלליתהגשושית מצויידת ב[[גלגל תנע]]{{אנ|Reaction wheel}} מה שמאפשר לה יכולת פנייה של 90 מעלות. הפנייה תגרום לכך שחלק מהמפרש יקבל פחות תנע, וכך למעשה יגדיל את גובה השיוט של החלליתהגשושית. אם וכאשר גובה השיוט אכן יעלה, אזי יוכח שמפרש השמש עובד ומנצל את ה[[לחץ קרינה]] לתנועה והאצה{{הערה|[http://www.planetary.org/blogs/jason-davis/difference-between-lightsails.html What's the Difference between LightSail 1 and LightSail 2?]}}
 
==תכנונים עתידיים==
שורה 60:
{{הערות שוליים}}
[[קטגוריה:מדעי החלל]]
[[קטגוריה:שיטות הנעה של חלליתגשושית]]