Question

Рассчитайте площадь панелей «солнечных батарей» для космического аппарата, исследующего Пояс астероидов (2,4 а.е), если аппаратура потребляет 0,74 кВт. Солнечная постоянная Земли - 1367 Вт/м2. КПД «солнечных батарей» 13%. Ответ в м2 округлить.

Answer 1

Ответ:  Площадь солнечных панелей должна быть не менее ≈ 3,523 м²

Объяснение:  Количество солнечной энергии, падающей на единицу поверхности (солнечная постоянная), пропорционально квадрату расстояния до Солнца. Таким образом, на расстоянии пояса астероидов на единицу поверхности будет падать энергии в 2,4² раз меньше чем на Земле. Т.е на расстоянии пояса астероидов на 1 м² будет падать солнечной энергии 1367 Вт/2,4² = 237,3 Вт.

Так как аппаратура потребляет 740 Вт, то площадь солнечных панелей не должна быть меньше 740/237,3 = 3,118 м². С учетом КПД "солнечных батарей", для обеспечения аппаратуры требуемым количеством энергии, найденную площадь панелей необходимо увеличить на 13%. Тогда площадь солнечных панелей должна быть не менее 3,118*1,13 = 3,523 м²

Answer 2

Для расчета площади панелей солнечных батарей для космического аппарата, мы можем воспользоваться следующей формулой:

\[ S = \frac{P}{\eta \cdot S_{\text{солн}}}, \]

где: - \( S \) - площадь панелей солнечных батарей (в квадратных метрах), - \( P \) - потребляемая мощность (в ваттах), - \( \eta \) - коэффициент преобразования (или КПД) солнечных батарей, - \( S_{\text{солн}} \) - солнечная постоянная (в ваттах на квадратный метр).

Давайте подставим известные значения в данную формулу:

\[ S = \frac{0.74 \, \text{кВт} \cdot 1000}{0.13 \cdot 1367 \, \text{Вт/м}^2} \]

\[ S = \frac{740}{177.71} \]

\[ S \approx 4.16 \, \text{м}^2 \]

Теперь давайте округлим полученный результат до целого числа:

\[ S \approx 4 \, \text{м}^2 \]

Таким образом, площадь панелей солнечных батарей для космического аппарата, исследующего Пояс астероидов, составляет примерно 4 квадратных метра.