イカロス

質問

イカロス

イカロスって、太陽光を受けてなぜ動くのでしょうか？

真空にしたガラス管の中に入れた金属箔の風車が、懐中電灯とかの光を受けて回るのと同じ原理？

昔、その原理を聞いたことがある気がしますが、覚えていません

よろしくお願いします

回答No.5

adkori · ベストアンサー

#3の方が書いていますが、
光は相対論的粒子なので
E^2-c~2*P^2=m^2*c^4
を満たします。
ここで、質量が０、すなわちm=0ですから
E^2=c^2*P^2、つまり
P＝E/ｃ
となります。
ようするに、この計算式から求められる「圧力」を受けます。
具体的には、地球軌道で
5*10^-6N/m2くらいでしょうか。

イカロスの場合、光の吸収ではなく反射ですから、端的にその2倍の圧力を受けるでしょう。
実際、上記理論値に近い加速が得られたようです。

お礼

ご回答ありがとうございました

まだ十分理解したわけではありませんが、ご回答を参考にもっと勉強してみます

回答No.4

nananotanu

>イオンは物質なので質量があり反動も得られますが、何がイオン化したのでしょうか？

#1さんがおっしゃりたいのは

　恒星が発した光や、イオンの粒子を

ではなくて

　恒星が発した光やイオンの粒子、を

だと思います(恒星が発した、は光だけでなくイオンまで掛かる)

お礼

ご回答ありがとうございます

質量のあるイオンがぶつかって動くのはわかりますが、質量のない光子がどのように作用するのかがわかりません

回答No.3

isa-98

マグネティックセイルが太陽風を利用するのに対し、ソーラーセイルは光子の圧力を使う。

http://ja.wikipedia.org/wiki/%E3%83%9E%E3%82%B0%E3%83%8D%E3%83%86%E3%82%A3%E3%83%83%E3%82%AF%E3%82%BB%E3%82%A4%E3%83%AB

太陽風（４００ｋｍ/S）と光速Cの運動エネルギーの差が狙い。
（未だ太陽風の方がましだとは思う。）

光子の圧力は
光子は質量０だからP＝E/ｃなので微細な運動量。

＞真空にしたガラス管の中に入れた金属箔の風車が、懐中電灯とかの光を受けて回るのと同じ原理？

http://ja.wikipedia.org/wiki/%E3%83%AC%E3%83%BC%E3%82%B6%E3%83%BC%E6%8E%A8%E9%80%B2

動かすだけなら色々な方法があるんです。

回答No.2

vsl2000

＞真空にしたガラス管の中に入れた金属箔の風車が

　完全に真空にしたのでは金属箔の風車は回りません。わずかに空気を残してあります。
http://ja.wikipedia.org/wiki/%E3%83%A9%E3%82%B8%E3%82%AA%E3%83%A1%E3%83%BC%E3%82%BF%E3%83%BC%E5%8A%B9%E6%9E%9C

　イカロスと金属箔の風車とは同じ原理で動いているのではありません。
http://www.jaxa.jp/projects/sat/ikaros/index_j.html

お礼

リンクありがとうございます

jaxaのサイトには、動く原理の説明が見当たりませんでした

回答No.1

toshi1989

>真空にしたガラス管の中に入れた金属箔の風車が、懐中電灯とかの光を受けて回るのと同じ原理？

この原理は金属箔の片側が黒くて、片側が銀色になっている風車に光を当てると、黒い方は光を吸収して温度が高くなり、銀色の方は光を反射するので温度が上がらない。

密閉されたガラス管の中で黒い部分と銀の部分に温度差が発生するので、この温度差によって風が発生して風車が回ると言う原理です。
(イカロスの航行原理とは全く別なものです)

イカロスの場合は鏡の役割をする帆が光星が発した光やイオンの粒子を反射する反動を利用して推進力に変えるシステムを使用しています。

宇宙空間では抵抗が殆んど無いので、光星が発した光やイオンなどの僅かなエネルギーを反射するだけでも充分な推進力を得る事が出来ると考えられています。

通常のロケット噴射などと比較すると推進力は弱いですが、長距離長時間の宇宙航行を想定した場合は燃料を一切必要としないで永久航行が可能であるという利点が有ります。

お礼

ご回答ありがとうございます

金属箔の風車とは全く原理がことなるのですね

でもなぜ質量のない光子を反射すると反動が得られるのでしょうか？

イオンは物質なので質量があり反動も得られますが、何がイオン化したのでしょうか？
イカロスがイオン化したら、いずれ消えて無くなりそうです