Tàu đổ bộ sao chổi Philae có thể được sạc lại bằng laser?

Tàu đổ bộ sao chổi Philae có thể được nạp lại bằng tia laser (hoặc có thể nhiều tia laser) từ trái đất? Tôi nghĩ rằng sẽ nhắm một hoặc nhiều tia laser mạnh mẽ từ trái đất vào tàu đổ bộ Philae để nạp năng lượng cho nó thông qua các tấm pin mặt trời.

Một ý nghĩ khác là làm nóng một phần nhỏ của sao chổi bằng một hoặc nhiều tia laser, có thể khiến sao chổi từ từ quay vào vị trí mà ánh sáng mặt trời chiếu vào tàu đổ bộ.

Một trong những ý tưởng này có khả thi không?

Tàu đổ bộ sao chổi Philae có thể được nạp lại bằng tia laser (hoặc có thể nhiều tia laser) từ trái đất?

Không.

Bạn có thể tạo ra một chùm tia laser với độ phân kỳ khá thấp - nghĩa là một chùm tia vẫn chặt và song song trên một khoảng cách rất dài. Tuy nhiên, "một khoảng cách rất dài" không là gì trên quy mô vũ trụ.

Thí nghiệm Lunar Laser Ranging đang sử dụng các tia laser năng lượng cao tập trung bằng kính viễn vọng, bắn một chùm tia vào Mặt trăng. Ánh sáng được phản chiếu trở lại Trái đất bằng các gương được đặt ở đó bởi chương trình Apollo.

http://en.wikipedia.org/wiki/Lunar_Laser_Ranging_experiment

Vấn đề là, ngay cả với tất cả sự tập trung chặt chẽ ở gốc, của 10 ^ 17 photon ban đầu trong một xung, chỉ có 1 làm cho nó trở lại máy dò. Thật khó để nói rằng một cái gì đó làm cho nó trở lại, đừng nói gì đến việc sạc bất kỳ tấm pin mặt trời nào với nó.

Sao chổi và Philae cách xa Mặt trăng rất nhiều. Bạn không thể chiếu bất kỳ mật độ năng lượng hữu ích nào ở khoảng cách đó. Không phải với công nghệ hiện tại.

Tôi chỉ có thời gian cho một câu trả lời một phần, vì vậy tôi sẽ thảo luận một chút về việc xoay sao chổi.

Chúng ta phải thực hiện một số tính toán với áp suất bức xạ , lực tác dụng lên một vật từ ánh sáng. pdf này có một số tính toán khởi đầu tốt, mặc dù họ cho rằng nguồn là hình cầu - Mặt trời. Laser của chúng tôi rõ ràng là không. Tuy nhiên, chùm tia sẽ phân kỳ trên một khoảng cách dài như vậy, vì vậy tôi sẽ phải sử dụng một sự thay thế (được đưa ra bởi CountIblis).$^1$

Lực do áp suất bức xạ là trong đó là cường độ, là tốc độ phổ biến của ánh sáng và là vùng áp dụng lực . Tuy nhiên, để chúng tôi nhận được

$$F_{\text{rad}}=\frac{2I}{c}A$$ $I$$c$$A$ $$I=\frac{\text{power}}{4 \pi r^2}$$ $$F_{\text{rad}}=\frac{\text{power}\times A}{2 \pi r^2c}$$

Các có phải được thay thế (bằng cách thay thế CountIblis') với Đối với một tia laser lý tưởng, trong đó là bước sóng và là đường kính chùm ban đầu. Giả sử rằng laser của chúng tôi có công suất đầu ra là một megawatt - laser COIL , từ một chiếc Boeing YAL-1 , theo ý tưởng của Randall Munroe . là rất nhiều từ laser. Chúng ta cũng giả sử rằng không có điện bị mất.$4 \pi$

$$\Omega=\pi \left(\frac{\alpha}{2}\right)^2$$ $$\alpha=2.44\frac{\lambda}{d}$$ $\lambda$$d$$1,000,000 \text{ watts}$

Đối với COIL, và . Điều này mang lại là và do đó, là .$\lambda=1.315 \times 10^{-6}$$d=0.1016 \text{ meters}$$\alpha$$3.158070866 \times 10^{-5}$$\Omega$$7.83309915 \times 10^{-10}$

Philae hiện đang ở sao chổi 67P / Churyumov-Gerasimenko , ở phía dài nhất của nó, diện tích bề mặt (thùy kết hợp) khoảng . Tuy nhiên, đó là khoảng từ Trái đất, đó là . Biết rằng, để xoay sao chổi, chúng ta phải tác dụng lực chỉ bằng một nửa diện tích của một bên, chúng ta thấy rằng tia laser này sẽ tác dụng lực $19,370,000 \text{ meters}$$310,000,000 \text{ miles}$$4.9879 \times 10^{11} \text{ meters}$

$$F_{\text{rad}}=\frac{1,000,000 \text{ watts}\times 9,685,000\text{ meters}^2}{7.83309915 \times 10^{-10} \times 2.487914641 \times 10^{23} \text{ meters} \times 299,792,458 \text{ meters/second}}$$ $$=1.65771483 \times 10^{-10} \text{ Newtons}$$

Đúng, chúng ta sẽ không quay sao chổi bất cứ lúc nào sớm. Thỉnh thoảng tôi sẽ cố gắng thêm một chút về việc sạc lại Philae bằng laser. Tôi nghĩ rằng điều đó sẽ hợp lý hơn rất nhiều.

---

$^1$ Thật không may, tôi không thể tìm thấy bất kỳ tính toán nào về lực đẩy laser .