تبلیغات
انجمن مهندسی مدیریت اجرایی و مهندسی مکانیک پیام نور واحد بین المللی عسلویه - روی بادبان های آیینه ای
 
انجمن مهندسی مدیریت اجرایی و مهندسی مکانیک پیام نور واحد بین المللی عسلویه
ما بهترین هستیم--پیام نور بین المللی عسلویه
درباره وبلاگ


آنچه را كه آینده به شما تحویل خواهد داد بسته به آن است كه شما خودتان امروز چه سرنوشتی برای فردای خودتان ذخیره میكنید-------كاندرز

مدیر وبلاگ : A Almasipour
آمار وبلاگ
  • کل بازدید :
  • بازدید امروز :
  • بازدید دیروز :
  • بازدید این ماه :
  • بازدید ماه قبل :
  • تعداد نویسندگان :
  • تعداد کل پست ها :
  • آخرین بازدید :
  • آخرین بروز رسانی :

روی بادبان های آیینه ای
در مدت 4 ساعت مانده به نیمه شب 21 ماه ژوئن سال 2005 میلادی در حالی كه صداهای نسبتا آرام دریای شمالی روسیه با سرو صدا های خاصی تركیب شده بود راكت حمل كننده روسی "ولنا" (موشك بالستیك PCM-50 بین سیاره ای قابل برگشت) با موشك روسیه به نام "باریسوگلبسك" به آسمان پرتاب شد. این حمل كننده به جای راكت جنگی كاسموس1 كه طول آن 1 متر و جرم آن حدود 110 كیلوگرم به كار برده شد.

این فرضیه كه نور می تواند فشار ایجاد كند توسط یوهان كپلر در سال 1619 مطرح شد. در سال 1873 جیمز ماكسول با تئوری الكترومغناطیسی نوری خودش اندازه فشار را تخمین زد.در سال 1900 دانشمند معروف شوروی "پیتر لیبیدف"توانست با آزمایش قدرت فشار نور را اندازه گیری كند.

بوریس كراسنوگورسكی در سال1913 در باره ی بادبان خورشیدی متن جذابی نوشت.در نوشته او كه "بر اساس امواج مستقیم" نام دارد سفینه ی فضایی" هنگام استفاده از نور و انرژی خورشید آن و با به كارگیری از آینه ی حلقه ای كه از ورقه های فلزی نازك شده تشكیل شده بود در فضا به حركت در آمد.در اوسط سال های 1920 در شوروی به خاطر همین ایده ناگهان دانشمند مخترعی به نام "فردریك ساندر" كه یكی از پایه گذاران تئوری پرواز های فضایی و موتور های رآكتوری بود مطرح شد.در سال 1924 او درخواست ثبت اختراع خودش را (در مورد یك فضاپیما كه در آن از آینه های بزرگ و با ضخامت نازك كه ازآن برای ذخیره ی انرژی خورشیدی استفاده می شد ) مطرح كرد.
در آن زمان هیچكس این ایده را به طور جدی درك نكرد چون با تكنولوژِی آن زمان مطابقت نداشت . از این ایده به دلیل های مختلف صرف نظر شد اما این ایده فراموش نشد.

در سال 2000 موسسه ی( NPO معروف به لاوچكینا) و موسسه ی تحقیقات فضایی RAN كار را برروی پروژه ی KASP (بادبان های خورشیدی)آغاز كردند.

بادبان خورشیدی نازك و ضخامت آن 5 میكرون است این بادبان دارای نوار پلی اتری و خورشیدی كه قشر آلمینیومی آن را پوشانده اند، است. ویكتور كودریشف در گفت و گو با مجله ی مكانیك عمومی گفت: این نوار(پلی اتری)به اندازه كافی مقاوم است اما شكننده است.
در میانه های كار امكان ساخت 8 میله ی هوایی (میله هایی هستند كه آن ها را پر از گاز ازت می كنند و سپس به بادبان ها وصل می كنند.)در NPO فراهم نشد. این میله ها را مثلث مانند طرح می كنند. مساحت هر كدام از این مثلث ها 75 متر مربع می باشد.این میله ها می بایستی بادبان ها را نگه می داشتند پس از پر كردن این میله ها از گاز ازت آن ها حالت سفتی به خود می گرفتند.
طبق نقشه و مطالعات قبلی آن میله ها را به هم متصل می كنند.سفینه ی فضایی از یك سكو نه چندان بزرگ تشكیل شده است كه از آن برای سوار كردن 8 سری میله هوایی مثلث شكل ایجاد می شود.رییس پروژه ویكتور كودریشف می گوید"برای یك فضاپیما كه با بادبان ها ی خورشیدی كار می كند پرواز بر فراز جو زمین شرایط خاص خود را دارد.در بعضی شرایط این بادبان های فضاپیما در اثر تابش خورشید نورانی می شود یا زیر سایه ی زمین قرار می گیرد.به همین دلیل برای هدایت این فضاپیما برنامه ریزی كردند كه هركدام از سری میله های مثلثی بادبان ها را تحت محورها بچرخانند."

بادبان بین ستاره ای

چرا به بادبان های خورشیدی نیاز داریم؟زیرا نیروی صعودی كمی به كار می برند و به طور كلی غیر قابل مقایسه با موتورهای قوی الكتروراكتیوی هستند. موتورهای الكترو راكتیوی كه از طریق فعل و انفعالات شیمیایی و احتراق كار می كنند میتوانند تا 100 ثانیه كار كنند و موتورها ی بادبان های خورشیدی پلاسمایی هستند و می توانند تا 1000 ساعت كار كنند.این بادبان ها كه سطح آن ها به وسیله ی نور خورشید نورانی می شود می توانند نیروی صعودی زیادی بدهند. در این هنگام سفینه بدون صرف انرژی زیاد به حركت خود ادامه می دهد.برای بادبان های خورشیدی چشم اندازهای درخشانی پیش بینی می شود.

.متاسفانه پرواز بادبان های خورشیدی با سرنشین كاری برای آینده های دور است. اما ایستگاه های خود كار كه با موتور های
كار می كنند به طور جدی و كامل بررسی می كنند كه كدام بالن ها با استفاده از انرژی خورشیدی می توانند به داخل سیاره ها وبه سمت ستاره هاوپدیده هایی كه علم نجوم آنها را كشف نكرده است بروند.برای عبوركردن و نزدیك شدن به مرز سیستم خورشیدی جایی كه فشردگی اشعه ی خورشید كم می شود دیگر پروژه های خیالی مدارهای لیزری به واقعیت پیوستند.

امروزه سفینه ی فضایی با بادبان خورشیدی حتی قادر به حل مسایل خیلی از مسائل فضایی است.یكی از تجربه های واقعی كه می تواند در پروژه ی لاوچكینا به كار رود "هوای خورشیدی"است.صحبت هایی برای ایجاد یك فضاپیمای تحقیقاتی 30 كیلوگرمی برای مطالعه ی خورشید و پیش بینی كردن طوفان های مغناطیسی انجام شده است.(طوفان مغناطیسی :اختلالات ناگهانی حوزه ی مغناطیسی كره ی زمین همراه فعالیت لكه های خورشید)این فضاپیمای تحقیقاتی به طور مثال درفاصله ی حدود 3 میلیون كیلومتری خط زمین-خورشید قرار می گیرد.این فاصله تقریبا دو برابر به خورشید نزدیك تر است نسبت به نقطه ی آزادی(جایی كه تعادل گرانشی برقرار است) كه در آن فضاپیمای تحقیقاتی خورشیدی اروپایی-امریكایی SOHO قرار دارد. استفاده از بادبان خورشیدی با مساحت 1000 متر مربع به نام "هوای خورشیدی" افزایش جاذبه ی گرانش خورشید را جبران خواهد كرد و این باعث كاهش سرعت سیستم می شود كه این كارامكان آگاهی قبلی و پیشگیری درباره ی طوفان های مغناطیسی را برای مدت بیشتری نسبت به امروز می دهد.بنابراین نتیجه می گیریم كه از بادبان های خورشیدی نه تنها می توان به عنوان ابزاری برای رفتن به سیاره های دیگر استفاده كرد بلكه از آن می توان به عنوان ابزاری برای تشخیص طوفان های مغناطیسی استفاده كرد.

راكت روسی "ولنا"در اولین گام ماموریت خود با شكست مواجه شد در هشتاد و سومین ثانیه ی پرواز این راكت با نقص فنی مواجه شد و به داخل دریا سقوط كرد. مدیر پروژه شركت روسی و مدیر اجرایی پروژه ی شركت امریكایی پس از ناكامی پروژه ی Cosmos-1 پس از جلب رضایت دانشمندان دیگر تصمیم گرفتند تا دوباره روی پروژه ی بادبان های خورشیدی كار كنند.

هم اكنون روسیه برای اجرای دوباره ی پروژه ی بادبان های خورشیدی دو برنامه در نظر دارد:1

-سویوز-فرگات

2- كاسموس -ز-ام تقریبا تمام پروژه حدود 4 میلیون دلار برآورد می شود هم اكنونNPO (لاوچكینا)به دلیل به دست آوردن تجربه در این امر دیگر مشكلی در ساختن بادبان های خورشیدی ندارد و برای اولین بار در عصر فضانوردی چنین وسیله ای(بادبان خورشیدی) در فضا به انجام ماموریت خواهد پرداخت.

مكانیك حركت بادبان خورشیدی

مكانیك حركت بادبان خورشیدی فرق چندانی با سفینه ی مریخی نمی كند.موشكی كه این سفینه را حمل می كند(سفینه ی دارای بادبان های خورشیدی)روی یك پایگاه متحرك است كه این پایگاه متحرك روی آب قرار دارد این پایگاه می تواند برای بررسی مانور بادبان ها هنگام عبور كردن از كنار خورشید از نیروی باد یا از نیروی واكنش تكیه گاه استفاده كند.
هنگامی كه بادبان ها از مدار خورشید می گذرند تحت تاثیر فشار اشعه ی خورشید و گرانش آن قرار می گیرند.به همین دلیل بادبان های خورشیدی وقتی كه در معرض اشعه های خورشید قرار می گیرند نمی توانند سرعت را افزایش دهند این بادبان ها برای اینكه به مدار صحیح بروند تحت گرانش خورشید دور مدار این ستاره مانور می دهند به این صورت سفینه ی كه حامل بادبان های خورشیدی است می تواند سرعت خود را افزایش دهد.یعنی اصول حركت سفینه ها اجرا می شود.یعنی این سفینه وقتی به مدار خورشید نزدیك می شود در ابتدا ترمز می كند.(ترمز كردن به وسیله ی بادبان ها انجام می شود) سپس از گرانش خورشید استفاده می كند و سرعت می گیرد به مدار پایین تر می رود.
منبع :
مجله ی مكانیك عمومی چاپ فوریه ی 2006



نوع مطلب : گرایش ها-مکانیک، گرایشات اجرایی، 
برچسب ها :
لینک های مرتبط :

       نظرات
سه شنبه 4 بهمن 1390
A jafari
 
لبخندناراحتچشمک
نیشخندبغلسوال
قلبخجالتزبان
ماچتعجبعصبانی
عینکشیطانگریه
خندهقهقههخداحافظ
سبزقهرهورا
دستگلتفکر