우주선이 성간 구름을 피해야합니까?


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분명히 별들 사이에 "먼지"구름이 있습니다. 우주선이 그 구름 주위를 날아 다니면서 구름 사이에 "터널"을 찾으려고하거나 성간 구름이 우주선에 무해합니까?

나는 주로 방사선이 아닌 마모 또는 (마이크로) 충돌의 관점에서 생각하고 있지만 후자의 정보도 환영합니다.


나는 이것이 대답 할 수 있다고 생각하지 않습니다. 우리는 배의 속도 나 선체의 본질을 모른다.
James K

우리는 관련된 미래 기술의 본질에 대해 가설을 세울 필요가 있습니다. 그래서 이것은 여기서 다루지 않습니다
James K

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우주 탐사 스택 교환 일 수도 있습니다. 일반적인 의미에서, 예, 나는 고속선이 그들을 피하는 것이 중요하다고 생각합니다. 단순한 수소조차도 충분히 빠른 이동 속도의 문제가됩니다. 현재 도달 할 수있는 속도에서는 문제가되지 않았습니다.
userLTK

미래의 기술에 대해 가설을 세울 필요는 없습니다. 질문의 초점은 성간 구름의 본질에 있습니다. 모든 재료가 마모 될 수 있고 마모 될 것이라고 가정하는 경우, 일부 재료가 다른 재료보다 마모에 약간 더 저항력이있는 경우 (특히 성간 이동에 필요한 속도에서)이 질문에 중요하지 않습니다. 그러나 당신은이 질문을 물리학으로 옮기는 것을 환영합니다.

@what 지금 당장 여기에서 주제가 되기에는 엔지니어링 측면에 너무 집중하고 있습니다. 왜 이것을 우주 탐사로 마이그레이션해서는 안되는지 알려주십시오. 성간 구름에 관한 질문 일 수도 있지만, 우주선에 어떤 영향을 미치며 공학 지식이 필요합니다.
called2voyage

답변:


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예.

언급 한 바와 같이, 성간 우주선이받는 피해량은 속도 와 그 길에서 발생하는 가스 및 먼지 입자의 수에 따라 달라집니다 . 이 수는 일반적으로 그것이 호출되는 경우, 구역마다 측정되는 열 밀도 및 총 거리와 동일 이동 시간 입자 밀도 , 즉, . 예를 들어, 우주선 이 밀도가 지역을 통해 1 광년 ( )을 여행하는 경우, 우주선의 각 제곱 센티미터는 입자를 만나게됩니다 .N d n N = n d 10 18v NdnN=nd 101018cm10cm31019

즉, 더 빨리 갈수록 멀어지고 더 밀집된 지역 일수록 우주선이 더 많이 손상됩니다.

혁신 Starshot의 프로젝트의 목적은 우리의 가장 가까운 이웃 별의 시스템에 도달하는 그램 크기의 위성에 도달과 함께 ~ 20 년 센타 우 루스 자리를 가벼운 항해에 의해. 오늘 Hoang et al. 의 논문이있었습니다 . 그러한 위성에 의한 피해량 계산. 지구에서 Cen 까지의 가스의 총 컬럼 밀도 는 이며 (공기 적으로) 먼지 대 가스 비율이 1이라고 가정합니다. %와 함께 탄소 / 규산염 먼지 입자 모집단 WEINGARTNER 및 Draine (2001) 의 크기 분포는, 그들은 그 계산이 행 여행0.20 c α 10 17.5 18 c m 2 αα0.20cα1017.518cm2αCen은 우주선의 표면을 1mm 정도의 두께로 부식시킵니다 .

대부분의 손상은 가스가 아닌 먼지로 인해 발생하지만 원칙적으로 가스는 우주선을 천천히 가열 할 수 있습니다. 그러나 에서는 밀도가 인 한 온도가 충분하지 않아 녹는 것은 없습니다.v=0.2c10cm3

분자 구름 - 별이 태어나는 짙은 구름 -에서 밀도가 심지어 최대 , 즉 더 묽은 성간 매체에서 발견 되는 대략 보다 많은 차수의 높은 차수 . 웬만한 시간에 더 먼 별에 도달하려면보다 빠른 이동해야 , 따라서 사실이 구름을 회피하는 것이 좋습니다 것 같다. 10 6102cm3 1106cm3 0.2c1cm30.2c


고마워 아름다운. 따라서 우주선은 (a) 느리게 이동하거나 (b) 밀도가 높은 지역을 피하거나 (c) 선체의 전방 부분을 정기적으로 교체해야합니다. 여행 목적지에 따라 여행 전략은 3도에서 다른 각도까지 모두 포함 할 수 있습니다.

@what : 예. 나는 계산을하지 않았지만 0.2c보다 훨씬 높은 속도는 너무 파괴적이라고 생각합니다. 부품 교체에 대한 당신의 생각은 아마 좋은 일입니다. 배의 몸통이지만 항해가 더 어려울 수 있습니다.
pela

@what "디플렉터 실드 (deflector shields)"라고 불리는 더 쉬운 솔루션이 있습니다. 대부분의 성간 입자는 이온화되므로 자기장에 의해 편향 될 수 있습니다. 나는 그 아이디어에 대한 몇몇 실험이 이루어졌으며, 그 자체의 이온화 된 입자를 방출함으로써 생성 된 상당히 약한 (실제로는 달성하기에 합리적) 필드는 대부분의 입자를 편향시키기에 충분하다고 믿는다.
zibadawa timmy

@zibadawatimmy 그 효과가 깨지지 않습니까? 0.2c에서 충분히 빠르게 편향합니까?

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@pela 그렇습니다. 분자 구름은 대부분 중성 이원자 수소이므로 여전히 많은 어려움을 겪고 있습니다. 나는 주로 이온화 된 매체에서 생각하고 있거나, 그렇지 않으면 별풍에서 이온화 된 입자의 손상을 완화했습니다. 나는이 실험들이 화성에 대한 임무와 같은 것들을 회상하고 있다고 믿는다.
zibadawa timmy

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관련 : /physics/26326/how-dense-are-nebulae

성운과 ISS 궤도가 4 만 미터 인 공기 밀도와 비교해 봅시다. Wikipedia 에 따르면 , 주어진 고도에서의 기압은 방정식으로 주어진다

p=p0(1LhT0)gMRL

또는 .101.325(10.0065×400000288.15)(9.80665×0.0289644)/(8.31447×0.0065)

구글 계산기는 이것을 좋아하지 않지만 ^ 한 조각 씩 놓으면 -5737666.10745가된다. 그런 다음 방정식으로 밀도를 찾으십시오.

ρ=pMRT

또는 , -8.08192432875입니다. 불행히도 Wikipedia는이 숫자의 단위를 알려주지 않습니다 ( "몰 형식"이고 밀도 임). 불행히도 나는 여기에 완전히 붙어있어 질문에 대한 답을 마칠 수 없습니다. 이 부분적인 답변이 누군가가 완전한 답변을하는 데 도움이 되었기를 바랍니다.5737666.10745×0.02896448.31447×2473.15


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노력에 투표했다. :-)
userLTK

이것은 (확장 된) 의견이며, 제가 두려운 답변이 아닙니다.
adrianmcmenamin

@RobJeffries 어떻게 그렇게? 물론 그렇습니다! 우주선이 대기 밀도가 비교적 높은 지역과 거의 아무것도없는 지역으로 향하고 있는지 여부는 분명히 큰 차이를 만듭니다.
Aaron Franke

아마도 내 의견은 약간 모호합니다. 내 말은, 중요한 매개 변수 인 ISM 밀도와 먼지 입자의 크기 분포를 어디에서 추정하거나 인용 했습니까? 지구 상층 대기를 통과하는 ISS는 어떤 것과 관련이 있습니까?
Rob Jeffries
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