En esta respuesta a ¿Necesitas una velocidad de 0 km/s para chocar contra el sol? Menciono las velas solares para el empuje retrógrado y el Poynting-Robertson como dos formas en que un objeto podría girar lentamente en espiral hacia el Sol.
Usando materiales conocidos con extrapolaciones modestas ( como lo hacen para las velas solares ) e ignorando el deterioro debido al viento solar, el daño por radiación y los meteoritos, ¿ existe algún régimen de masas en el que una configuración optimizada para el efecto Poynting-Robertson sería más rápida que una configuración optimizada para un vela solar de vainilla para llegar desde una órbita de 1 AU al Sol?
Por ejemplo, si a dos equipos se les asignara la tarea de diseñar una nave pasiva en espiral solar y se les diera la misma restricción de masa, ¿el equipo de SolarSailors siempre ganaría sin importar qué masa se eligiera, o hay algunas masas en las que los Poynting Robertson podrían ganar?
Posiblemente útil:
No. Tomemos el escenario de "virar contra el Sol" .
El ángulo de incidencia óptimo para una vela solar 100% reflectante para reducir la velocidad orbital alrededor del Sol es de 45 grados, todos los rayos incidentes reflejados reflejados 90 grados progrados, máximo empuje retrógrado. Más o menos y parte del empuje tendría un componente radial inútil. Para menos del 100 % de reflexión, el ángulo puede ser ligeramente mayor; toda la luz absorbida proporciona un empuje radial inútil, pero se volverá a irradiar perpendicular a la vela (en promedio), por lo que darle un poco de sesgo progresivo a costa de perder algo en el reflejado podría ser beneficioso; sin embargo, la luz reflejada proporciona mucho más impulso, por lo que el objetivo será acercarse lo más posible al 100 % de reflectividad.
Por otro lado, el efecto Poynting-Robertson es equivalente al mismo pero con un ángulo de incidencia de , eso es alrededor de 89.994 grados. Casi, pero no del todo, los 90 grados completamente inútiles en los que ninguna luz contribuiría al empuje retrógrado y, de hecho, ninguna golpearía la superficie de la vela.
Eso es incluso ignorar el desafío de ingeniería imposible de hacer que la "vela Poynting-Robertson" tenga la luz reflejada que no golpee ninguna otra parte de la nave; factible en caso de polvo suelto escaso, no una nave espacial macroscópica estructuralmente sólida.
UH oh