الإبحار الشمسي - كتاب الفيزياء - الصف 11 - الفصل 1 - المملكة العربية السعودية

📚 تقنية المستقبل: الإبحار الشمسي

المفاهيم الأساسية

الإبحار الشمسي (Solar Sailing): تقنية لدفع المركبات الفضائية باستخدام ضغط الإشعاع (الفوتونات) المنبعث من الشمس، بدلاً من الوقود التقليدي.

خريطة المفاهيم

```markmap

الزخم وحفظه

2-3 حفظ الزخم

تطبيق: مثال 2 (تصادم سيارتين)

#### قبل التصادم

##### - سيارة C: m = 1875 kg, v = +23 m/s

##### - سيارة D: m = 1025 kg, v = +17 m/s

#### بعد التصادم (الالتصاق)

##### - السرعة النهائية (v) = ؟

#### الحل

##### - الزخم محفوظ (أرضية ملساء ⇒ قوة خارجية كلية ≈ صفر)

##### - P_{Ci} + P_{Di} = P_{Cf} + P_{Df}

##### - m_C v_{Ci} + m_D v_{Di} = (m_C + m_D) v_f

##### - v_f = \frac{m_C v_{Ci} + m_D v_{Di}}{m_C + m_D}

##### - v_f = \frac{(1875)(+23) + (1025)(+17)}{1875 + 1025} = +21 \ m/s

تقويم الجواب

#### - الوحدات: السرعة بـ m/s (صحيحة).

#### - الاتجاه: السرعات موجبة، والنتيجة موجبة (منطقي).

#### - المنطق: السرعة النهائية (21 m/s) بين السرعتين الابتدائيتين (17 و 23 m/s) وأقرب لسرعة السيارة الأكبر كتلة (منطقي).

مسائل تدريبية (التصادم غير المرن)

#### - (12) سيارتا شحن متماثلتان، إحداهما ساكنة.

#### - (13) حارس مرمى يمسك قرص هوكي.

#### - (14) رصاصة تستقر في قطعة خشب.

#### - (15) رصاصة تخترق كيس طحين (تصادم غير مرن جزئي).

#### - (16) رصاصة ترتد عن كرة فولاذية.

#### - (17) كرتان تتدحرجان في اتجاهين متعاكسين.

الارتداد (Recoil)

النظام المعزول

#### - القوى المؤثرة كلها داخلية.

#### - الزخم الكلي محفوظ.

مثال: متزلجان

#### - قبل الدفع: الزخم الكلي = 0 (انطلقا من السكون).

#### - بعد الدفع: الزخم الكلي = 0.

#### - P_{Cf} + P_{Df} = 0

#### - m_C V_{Cf} = - m_D V_{Df}

#### - V_{Cf} = (-\frac{m_D}{m_C}) V_{Df}

#### - السرعتان متساويتان في المقدار ومتعاكستان في الاتجاه فقط إذا كانت الكتلتان متساويتين.

#### - السرعة تعتمد على نسبة الكتلة: الجسم الأخف يتحرك بسرعة أكبر.

تجربة: ارتفاع الارتداد

#### - خطوات التجربة لمقارنة ارتداد كرة كبيرة وصغيرة.

#### - أسئلة التحليل: وصف ومقارنة وتفسير الارتداد.

الدفع في الفضاء

الصواريخ الكيميائية التقليدية

#### - مبدأ العمل: احتراق الوقود والمادة المؤكسدة داخل المحرك.

#### - إنتاج غازات حارة تندفع بسرعة عالية من فوهة العادم.

#### - النظام: مغلق ومعزول (القوى داخلية).

#### - أساس التسارع: قانون حفظ الزخم وقانون نيوتن الثالث.

المحركات الأيونية (مثل مسبار Deep Space 1)

#### - مبدأ العمل: تأين ذرات الزينون وتسريعها.

#### - سرعة الذرات: 30 km/s.

#### - قوة الدفع: صغيرة جدًا (0.092 N).

#### - سرعة التغير في الزخم: يعمل المحرك لفترات طويلة جدًا (أيام، أسابيع، أشهر).

#### - النتيجة: يولد دفعًا كافيًا لتسريع مركبة فضائية (كتلتها 490 kg) للوصول للسرعة المطلوبة.

تطبيق: مثال 3 (رائد فضاء)

#### تحليل المسألة

##### - النظام: رائد الفضاء والمسدس والغاز (C + D).

##### - قبل الإطلاق: النظام ساكن، الزخم الكلي = 0.

##### - بعد الإطلاق: الغاز يندفع في اتجاه، ويرتد رائد الفضاء في الاتجاه المعاكس.

#### المعلوم والمجهول

##### - المجهول: V_{Cf} = ?

##### - المعلوم:

###### - m_C = 84 \ kg

###### - m_D = 0.035 \ kg

###### - V_{Di} = 0.0 \ m/s

###### - V_{Df} = -875 \ m/s

#### الحل

##### - الزخم محفوظ: P_i = P_f

##### - 0 = m_C V_{Cf} + m_D V_{Df}

##### - m_C V_{Cf} = - m_D V_{Df}

##### - V_{Cf} = -\frac{m_D}{m_C} V_{Df}

##### - V_{Cf} = -\frac{(0.035 \ kg)}{(84 \ kg)} (-875 \ m/s) = +0.36 \ m/s

#### تقويم الجواب

##### - الوحدات: السرعة بـ m/s (صحيحة).

##### - الاتجاه: سرعة الرائد موجبة (معاكسة لاتجاه الغاز السالب) (منطقي).

##### - المنطق: كتلة الرائد أكبر بكثير من كتلة الغاز، لذا سرعته أقل بكثير من سرعة الغاز (منطقي).

مسائل تدريبية (ص 80)

(18) صاروخ

#### - النظام: الصاروخ + الوقود المحترق.

#### - الزخم محفوظ (إهمال الجاذبية ومقاومة الهواء).

(19) عربتان ونابض

#### - النظام: العربتان.

#### - الزخم الكلي قبل وبعد احتراق الخيط = 0.

(20) زورق وفتاتان

#### - النظام: الزورق + صفاء + ديمة.

#### - الزخم الكلي قبل وبعد مغادرة صفاء = 0.

التصادم في بعدين

المبدأ الأساسي

#### - قانون حفظ الزخم يطبق على جميع الأنظمة المغلقة والمعزولة، بغض النظر عن اتجاهات الحركة.

مثال: كرتا بلياردو (C و D)

#### - قبل التصادم:

##### - الكرة C: زخم P_{Ci}.

##### - الكرة D: ساكنة، زخمها = 0.

##### - زخم النظام الكلي: P_{Ci}.

#### - بعد التصادم:

##### - الكرة C: زخم P_{Cf}.

##### - الكرة D: زخم P_{Df}.

##### - قانون حفظ الزخم: P_{Ci} = P_{Cf} + P_{Df} (مجموع متجه).

تحليل المركبات

#### - إذا كان المحور الأفقي (x) في اتجاه الزخم الابتدائي:

##### - المركبة الرأسية (y) للزخم الابتدائي = 0.

##### - مجموع المركبات الرأسية النهائية للزخم يجب أن يساوي صفرًا: P_{Cf,y} + P_{Df,y} = 0

##### - المركبتان الرأسيتان متساويتان في المقدار ومتعاكستان في الاتجاه.

##### - مجموع المركبات الأفقية: P_{Ci} = P_{Cf,x} + P_{Df,x}

تطبيق: مثال 4 (تصادم سيارتين في اتجاهين متعامدين)

#### تحليل المسألة

##### - النظام: السيارة C + السيارة D.

##### - قبل التصادم:

###### - السيارة C: تتحرك شمالاً.

###### - السيارة D: تتحرك شرقاً.

##### - بعد التصادم: السيارتان متصلتان وتتحركان معاً.

##### - المحاور: المحور x (الشرق)، المحور y (الشمال).

#### المعلوم

##### - m_C = 1325 \ kg

##### - m_D = 2165 \ kg

##### - v_{Ci,y} = 27.0 \ m/s (شمالاً)

##### - v_{Di,x} = 11.0 \ m/s (شرقاً)

#### المجهول

##### - v_{f,x} = ?

##### - v_{f,y} = ?

##### - θ = ? (اتجاه السرعة النهائية)

#### الحل

##### - الزخم الابتدائي للسيارة C (في المحور y فقط):

###### - p_{Ci} = m_C v_{Ci,y} = (1325)(27.0) = 3.58 × 10^4 \ kg.m/s

##### - الزخم الابتدائي للسيارة D (في المحور x فقط):

###### - p_{Di} = m_D v_{Di,x} = (2165)(11.0) = 2.38 × 10^4 \ kg.m/s

##### - الزخم محفوظ في كل محور:

###### - p_{f,x} = p_{i,x} = p_{Di} = 2.38 × 10^4 \ kg.m/s

###### - p_{f,y} = p_{i,y} = p_{Ci} = 3.58 × 10^4 \ kg.m/s

##### - مقدار الزخم النهائي:

###### - p_f = \sqrt{(p_{f,x})^2 + (p_{f,y})^2} = \sqrt{(2.38×10^4)^2 + (3.58×10^4)^2} = 4.30 × 10^4 \ kg.m/s

##### - نحل لإيجاد θ (اتجاه السرعة النهائية):

###### - θ = tan⁻¹(p_{t,y} / p_{t,x})

###### - θ = tan⁻¹((3.58 × 10⁴) / (2.38 × 10⁴)) = 56.4 °

##### - السرعة النهائية:

###### - v_{f} = p_{t} / (m_{c} + m_{D})

###### - v_{f} = (4.30 × 10⁴) / (1325 + 2165) = 12.3 \ m/s

#### تقويم الجواب

##### - هل الوحدات الصحيحة؟ السرعة بـ m/s (صحيحة).

##### - هل للإشارات معنى؟ الإجابتان موجبتان والزوايا مناسبة.

##### - هل الجواب منطقي؟ بما أن السيارتين التحمتا معًا فإنه يجب أن تكون v_{f} أصغر من v_{i}.

مسائل تدريبية (ص 82)

#### - (21) سيارة شمالًا وأخرى غربًا تتصادمان وتلتحمان.

#### - (22) سيارة شرقًا وأخرى جنوبًا تتصادمان وتلتحمان.

#### - (23) كرتا بلياردو متطابقتان، إحداهما ساكنة.

#### - (24) تحديد ما إذا كانت سيارة متجاوزة لحد السرعة قبل التصادم.

مسألة تحفيز (ص 83)

السيناريو

#### - سيارة (1265 kg) تتحرك شمالًا.

#### - سيارة أخرى (925 kg) تتحرك غربًا.

#### - تصادم غير مرن (الالتصاق).

#### - بعد التصادم: انزلاق مسافة 23.1 m بزاوية 42° شمال الغرب.

#### - معطيات إضافية:

##### - السرعة القصوى المسموح بها: 22 m/s.

##### - معامل الاحتكاك الحركي (μ): 0.65.

##### - التسارع أثناء الانزلاق ثابت.

##### - الزخم محفوظ خلال التصادم.

الأسئلة

#### - (1) كم كانت سرعة سيارة صديقك (الشمالية) قبل التصادم؟

#### - (2) كم كانت سرعة السيارة الأخرى (الغربية) قبل التصادم؟ وهل يمكن دعم ادعاء صديقك؟

3-2 مراجعة (أسئلة)

(25) عربة على مستوى مائل

#### - عربة وزنها 24.5 N تتحرك من السكون على مستوى مائل طوله 1.0 m بزاوية 30.0°.

#### - تصطدم بعربة أخرى وزنها 36.8 N عند أسفل المستوى.

#### - الأسئلة:

##### - (a) احسب سرعة العربة الأولى عند أسفل المستوى المائل.

##### - (b) إذا التحمت العربتان معًا، فما سرعة انطلاقهما بعد التصادم؟

(26) حفظ الزخم في كرة التنس

#### - يستمر مضرب لاعب كرة التنس في التقدم بعد ضرب الكرة.

#### - هل يكون الزخم محفوظًا في التصادم؟ فسر ذلك، مع التنبه إلى أهمية تعريف النظام.

(27) الزخم في القفز بالزانة

#### - يركض اللاعب بزخم أفقي.

#### - من أين يأتي الزخم الرأسي عندما يقفز فوق العارضة؟

(28) الزخم الابتدائي في كرة القدم

#### - لاعبان يركضان من اتجاهين مختلفين ويصطدمان وجهاً لوجه.

#### - صف زخميهما الابتدائيين.

(29) التفكير الناقد (التقاط الكرة)

#### - إذا التقطت كرة وأنت واقف على لوح تزلج، فإنك ستنزلق للخلف.

#### - إذا كنت واقفًا على الأرض، يمكنك تجنب الحركة.

#### - اشرح كلتا الحالتين باستخدام قانون حفظ الزخم، موضحًا أي نظام استخدمت في كل حالة.

نشاط معمل: الاصطدامات الملتحمة

سؤال التجربة

#### - كيف يتأثر زخم نظام ما بالاصطدام الملتحم؟

الأهداف

#### - تصف كيفية انتقال الزخم في أثناء التصادم.

#### - تحسب الزخم لكل من الأجسام المتصادمة.

#### - تفسر البيانات الناتجة عن التصادم.

#### - تستخلص نتائج تدعم قانون حفظ الزخم.

المواد والأدوات

#### - استخدام الإنترنت.

خطوات التجربة

#### - مشاهدة مقاطع فيديو لتصادمات مختلفة (عربة بعربة، عربتين بعربة، إلخ).

#### - تسجيل كتل العربات والمسافات المقطوعة قبل وبعد التصادم.

#### - تكرار الخطوات لسيناريوهات تصادم مختلفة.

التحليل

#### - حساب السرعات الابتدائية والنهائية.

#### - حساب الزخم الابتدائي والنهائي.

#### - رسم العلاقة بين الزخم النهائي والزخم الابتدائي.

الاستنتاج والتطبيق

#### - أسئلة التحليل:

##### - (1) ما العلاقة بين الزخم الابتدائي والزخم النهائي لأنظمة العربات في التصادمات الملتحمة؟

##### - (2) ماذا يمثل ميل الخط في رسمك البياني نظريا؟

##### - (3) هل يكون الزخم الابتدائي أكبر أم أقل من الزخم النهائي في الحالة النموذجية؟ فسر إجابتك.

##### - (4) إذا صدمت سيارة متحركة مؤخرة سيارة ثابتة والتحمتا معا، فما الذي يحدث للسرعتين المتجهتين للسيارتين الأولى والثانية؟

التوسع في البحث

#### - أسئلة البحث:

##### - (1) صف كيف تبدو بيانات السرعة المتجهة والزخم إذا لم تلتحم العربات معا، بل ارتد بعضها عن بعض.

##### - (2) صمم تجربة لتختبر تأثير الاحتكاك في أنظمة العربات في أثناء التصادم. توقع كيف يختلف ميل الخط في الرسم البياني السابق عما في التجربة، ثم نفذ تجربتك.

الفيزياء في الحياة

#### - أسئلة التطبيق:

##### - (1) افترض أن لاعبًا في مباركة كرة قدم اصطدم بلاعب آخر في وضع السكون فالتحما معا. ما الذي يحدث للسرعة المتجهة للنظام المكون من اللاعبين إذا كان الزخم محفوظا؟

تقنية المستقبل: الإبحار الشمسي

الفكرة الأصلية

#### - يوهانس كيبلر (قبل 400 سنة): لاحظ أن ذيول المذنبات تتأثر بـ"ريح" من الشمس، وتوقع إمكانية استخدام أشرعة للتنقل في الفضاء.

الرحلات المستقبلية (مثال: Cosmos 1)

#### - أول نموذج لشراع شمسي (مشروع عالمي بتمويل خاص).

#### - أُطلق في 21 يونيو 2005.

#### - التصميم: مركبة تشبه وردة ذات 8 أشرعة (بتلات) شمسية.

#### - الفشل: لم يدخل المدار بسبب عطل في الصاروخ الحامل.

كيف يعمل الشراع الشمسي؟

#### - المبدأ: يعمل كمرآة عملاقة حرة الحركة.

#### - المواد: غشاء رقيق جدًا (5 مايكرون) من البوليستر/ألومنيوم، أو بولي أميد مع طبقة ألومنيوم (100 نانومتر).

#### - آلية الدفع:

##### - أشعة الشمس تتكون من فوتونات.

##### - ترتد الفوتونات عن الشراع العاكس، مما ينقل زخمها إليه.

##### - القوة الناتجة صغيرة جدًا مقارنة بالصواريخ التقليدية.

##### - لزيادة القوة: يجب أن يكون الشراع كبيرًا جدًا (يصل إلى كيلومتر).

#### - الأهمية:

##### - قطع مسافات شاسعة بين الكواكب دون وقود.

##### - تحسين مراقبة الطقس والفضاء (تغطية أشمل للأرض).

##### - التحذير المبكر من العواصف الشمسية.

الإبحار الشمسي وسرعة الشراع الشمسي

#### - مصدر الطاقة: الفوتونات الشمسية (كمية ثابتة تقريبًا طوال الرحلة).

#### - الميزة: يسمح بالوصول لسرعات عالية مع مرور الوقت، دون حمل وقود ثقيل.

```

نقاط مهمة

• الأصل: فكرة الإبحار الشمسي مستوحاة من ملاحظة يوهانس كيبلر لذيول المذنبات.
• التجربة العملية: مشروع Cosmos 1 كان أول محاولة عملية (2005) لكنها فشلت بسبب عطل تقني.
• مبدأ العمل: يعتمد على انعكاس الفوتونات عن شراع عاكس كبير لنقل الزخم، مما يولد قوة دفع صغيرة لكن مستمرة.
• المادة: يصنع الشراع من أغشية رقيقة جدًا (ميكرونات) من مواد بوليمرية مغطاة بالألومنيوم.
• المميزات: مناسب للمسافات البعيدة بين الكواكب، وله تطبيقات في مراقبة الأرض والتحذير من العواصف الشمسية.

تقنية المستقبل

الإبحار الشمسي Solar Sailing

لاحظ يوهانس كيبلر قبل 400 سنة تقريباً أن ذيول المذنبات تبدو وكأنها واقعة تحت تأثير ريح خفيفة مصدرها هبات قادمة من الشمس، فاعتقد أن السفن ستكون قادرة على التنقل في الفضاء عن طريق أشرعة مصممة لالتقاط هذه الهبات، ومن هنا ولدت فكرة الأشرعة الشمسية.

الرحلات المستقبلية

يعد Cosmos 1 وهو مشروع عالمي تموله جهة خاصة - نموذج الشراع الشمسي الأول. أطلق Cosmos 1 من منصة إطلاق صواريخ مائية في 21 يونيو من العام 2005. وقد بدت المركبة الفضائية مثل وردة لها ثماني أوراق كبيرة (بتلات) من الأشرعة الشمسية. وعلى الرغم من تواضع وجهة مهمة 1 Cosmos إلا أنه لم يتح له المجال لاختبار التكنولوجيا الجديدة التي يحملها؛ وذلك بسبب عدم استكمال احتراق المرحلة الأولى من مراحل الصاروخ، كما هو محدد له، مما منع 1 Cosmos من دخول المدار كما هو مفترض.

كيف يعمل الشراع الشمسي؟

حيث يعمل الشراع وكأنه مرآة عملاقة حرة الحركة من النسيج. وتصنع الأشرعة الشمسية عادة من غشاء من البوليستر والألومنيوم سمكه 5 مايكرون، أو غشاء من البولي أميد مع طبقة من الألومنيوم سمكها 100 nm يتم ترسيبها بالتساوي على أحد الوجهين لتشكل سطحاً عاكساً.

توفر أشعة الشمس المنعكسة قوة للصواريخ بدلاً من الوقود، حيث تتكون أشعة الشمس من جسيمات تسمى فوتونات، تنقل الفوتونات زخمها إلى الشراع عندما ترتد عنه بعد اصطدامها به. لكن اصطدام الفوتونات يولد قوة صغيرة مقارنة بالقوة التي يولدها وقود الصواريخ، وكلما زاد اتساع الشراع حصل على قوة أكبر من اصطدام عدد أكبر من الفوتونات، ولذلك تصل أبعاد الأشرعة الشمسية إلى ما يقرب من الكيلومتر.

تتخطى أهمية الأشرعة الشمسية كونها تقنية مثالية لقطع المسافات الشاسعة في الفضاء، كالارتحال بين الكواكب دون وقود، فهي تعد أيضاً بإمكانات جديدة للحظات مراقبة الطقس الأرضية والفضاء؛ إذ تمكنها من تغطية أشمل للأرض، كما تتيح التحذير المبكر من العواصف الشمسية لتجنب أضرارها.

الإبحار الشمسي وسرعة الشراع الشمسي

تزويد الشراع بالفوتونات بكميات ثابتة تقريباً طوال وقت الرحلة الفضائية، مما يسمح للمركبة الفضائية بالوصول إلى سرعات عالية بعد فترة من بدء الارتحال. وبالمقارنة بالصواريخ التي تحمل كميات كبيرة من الوقود لدفع كتل كبيرة، لا تحتاج الأشرعة الشمسية إلا إلى فوتونات من الشمس. ولذلك قد تكون الأشرعة الشمسية طريقة

التوسع ابحث كيف تساعد الأشرعة الشمسية في التحذير المسبق من العواصف الشمسية؟

1. تفكير ناقد يتوقع نموذج شراع شمسي معين أن يستغرق وقتاً أطول للوصول إلى المريخ من مركبة فضائية يدفعها صاروخ يعمل بالوقود، ولكنه سيستغرق وقتاً أقل للوصول إلى نبتون من المركبة الفضائية التي يدفعها صاروخ. فسر ذلك.

86

تقنية المستقبل --- SECTION: الإبحار الشمسي --- الإبحار الشمسي Solar Sailing لاحظ يوهانس كيبلر قبل 400 سنة تقريباً أن ذيول المذنبات تبدو وكأنها واقعة تحت تأثير ريح خفيفة مصدرها هبات قادمة من الشمس، فاعتقد أن السفن ستكون قادرة على التنقل في الفضاء عن طريق أشرعة مصممة لالتقاط هذه الهبات، ومن هنا ولدت فكرة الأشرعة الشمسية. --- SECTION: الرحلات المستقبلية --- الرحلات المستقبلية يعد Cosmos 1 وهو مشروع عالمي تموله جهة خاصة - نموذج الشراع الشمسي الأول. أطلق Cosmos 1 من منصة إطلاق صواريخ مائية في 21 يونيو من العام 2005. وقد بدت المركبة الفضائية مثل وردة لها ثماني أوراق كبيرة (بتلات) من الأشرعة الشمسية. وعلى الرغم من تواضع وجهة مهمة 1 Cosmos إلا أنه لم يتح له المجال لاختبار التكنولوجيا الجديدة التي يحملها؛ وذلك بسبب عدم استكمال احتراق المرحلة الأولى من مراحل الصاروخ، كما هو محدد له، مما منع 1 Cosmos من دخول المدار كما هو مفترض. --- SECTION: كيف يعمل الشراع الشمسي؟ --- كيف يعمل الشراع الشمسي؟ حيث يعمل الشراع وكأنه مرآة عملاقة حرة الحركة من النسيج. وتصنع الأشرعة الشمسية عادة من غشاء من البوليستر والألومنيوم سمكه 5 مايكرون، أو غشاء من البولي أميد مع طبقة من الألومنيوم سمكها 100 nm يتم ترسيبها بالتساوي على أحد الوجهين لتشكل سطحاً عاكساً. توفر أشعة الشمس المنعكسة قوة للصواريخ بدلاً من الوقود، حيث تتكون أشعة الشمس من جسيمات تسمى فوتونات، تنقل الفوتونات زخمها إلى الشراع عندما ترتد عنه بعد اصطدامها به. لكن اصطدام الفوتونات يولد قوة صغيرة مقارنة بالقوة التي يولدها وقود الصواريخ، وكلما زاد اتساع الشراع حصل على قوة أكبر من اصطدام عدد أكبر من الفوتونات، ولذلك تصل أبعاد الأشرعة الشمسية إلى ما يقرب من الكيلومتر. تتخطى أهمية الأشرعة الشمسية كونها تقنية مثالية لقطع المسافات الشاسعة في الفضاء، كالارتحال بين الكواكب دون وقود، فهي تعد أيضاً بإمكانات جديدة للحظات مراقبة الطقس الأرضية والفضاء؛ إذ تمكنها من تغطية أشمل للأرض، كما تتيح التحذير المبكر من العواصف الشمسية لتجنب أضرارها. --- SECTION: الإبحار الشمسي وسرعة الشراع الشمسي --- الإبحار الشمسي وسرعة الشراع الشمسي تزويد الشراع بالفوتونات بكميات ثابتة تقريباً طوال وقت الرحلة الفضائية، مما يسمح للمركبة الفضائية بالوصول إلى سرعات عالية بعد فترة من بدء الارتحال. وبالمقارنة بالصواريخ التي تحمل كميات كبيرة من الوقود لدفع كتل كبيرة، لا تحتاج الأشرعة الشمسية إلا إلى فوتونات من الشمس. ولذلك قد تكون الأشرعة الشمسية طريقة --- SECTION: التوسع --- التوسع ابحث كيف تساعد الأشرعة الشمسية في التحذير المسبق من العواصف الشمسية؟ --- SECTION: 1 --- 1. تفكير ناقد يتوقع نموذج شراع شمسي معين أن يستغرق وقتاً أطول للوصول إلى المريخ من مركبة فضائية يدفعها صاروخ يعمل بالوقود، ولكنه سيستغرق وقتاً أقل للوصول إلى نبتون من المركبة الفضائية التي يدفعها صاروخ. فسر ذلك. 86 --- VISUAL CONTEXT --- **DIAGRAM**: رسم تنبؤي لكيفية ظهور 1 Cosmos والشراع الشمسي الأول في الفضاء. Description: A diagram illustrating the Cosmos 1 spacecraft with its solar sails deployed. The central body of the spacecraft is visible, from which eight large, thin, reflective, petal-like sails extend outwards in a symmetrical, circular arrangement. The sails appear translucent and are designed to reflect sunlight for propulsion. The Earth is partially visible in the background, suggesting the spacecraft is in orbit. The overall visual depicts a futuristic space vehicle utilizing solar radiation for movement. X-axis: N/A Y-axis: N/A Context: Illustrates the concept of solar sailing and the Cosmos 1 mission as described in the main text, showing the design of a solar sail spacecraft.