Żeglowanie wśród gwiazd: jak fotony mogą zrewolucjonizować lot kosmiczny

Lucca

Bardzo aktywny
Fąfel
Dołączył
13 Grudnia 2012
Posty
1126
Reakcje/Polubienia
1247
Miasto
Kraków
Sailing among the stars: how photons could revolutionize space flight



Za kilka dni rakieta SpaceX Falcon Heavy wystartuje z Florydy, niosąc satelitę wielkości bochenka chleba bez mocy, ale ogromny „słoneczny żagiel” poliestrowy.
To było dzieło marzeń naukowców od dziesięcioleci, ale dopiero niedawno stało się rzeczywistością.
Pomysł może wydawać się szalony: napędzanie jednostki przez próżnię kosmiczną bez silnika, bez paliwa i bez
Zaloguj lub Zarejestruj się aby zobaczyć!
, ale wykorzystywanie pędu pakietów energii świetlnej zwanych fotonami - w tym przypadku od naszego Słońca.
Pojazd kosmiczny, który ma zostać wystrzelony w poniedziałek, zwany LightSail 2, został opracowany przez Planetary Society, amerykańską organizację promującą
Zaloguj lub Zarejestruj się aby zobaczyć!
której współzałożycielem był legendarny astronom Carl Sagan w 1980 roku.
Ale sam pomysł istnieje już od dłuższego czasu.
„W XVII wieku Johannes Kepler mówił o żeglarstwie wśród gwiazd”, powiedział AFP Bill Nye, dyrektor naczelny Planetary Society.
Kepler wysunął teorię, że żagle i statki „mogą być przystosowane do niebiańskiej bryzy” i „okazuje się, że tak naprawdę jest. To nie tylko poezja”, powiedział Nye, który jest znany w USA jako „facet naukowy” po dzieciach Program telewizyjny, który przyniósł mu sławę narodową w latach dziewięćdziesiątych i który obecnie prowadzi program Netflix.
A budowa
Zaloguj lub Zarejestruj się aby zobaczyć!
nie wymaga najnowocześniejszych technologii, jak można sobie wyobrazić.
Jest to duży kwadrat bardzo cienkiej folii (mniejszej niż szerokość ludzkiego włosa), który jest również ultralekki i refleksyjny.



Ma powierzchnię 32 metrów kwadratowych i jest wykonany z Mylaru, marki poliestru, która jest na rynku od lat 50. XX wieku.

Gdy fotony odbijają się od żagla, przenoszą swój pęd w kierunku przeciwnym do odbijającego się światła.

„Im większy i bardziej błyszczący i niższy masowy statek kosmiczny, tym więcej pchania” - wyjaśnia Nye.

Ciąg dostarczany przez te fotony jest niewielki - ale jest również nieograniczony. „Kiedy już znajdziesz się na orbicie, nigdy nie zabraknie Ci paliwa” - powiedział.

Japońska
Zaloguj lub Zarejestruj się aby zobaczyć!
uruchomiła żagiel słoneczny w 2010 roku, nazwany Ikaros, ale inni nie byli w stanie w pełni przetestować tej koncepcji.

„To romantyczny pomysł, którego czas wreszcie nadszedł” - powiedział Nye. „Mamy nadzieję, że ta technologia zostanie wykorzystana”.

Nieograniczona energia

Jego poprzednikiem był LightSail 1, wprowadzony na rynek w 2015 r. Jednak jego misja, która trwała kilka dni, napotkała problemy i miała na celu jedynie przetestowanie rozmieszczenia żagla.

LightSail 2 kosztował 7 milionów dolarów, co stanowi względną kwotę w misjach kosmicznych. Przewiduje się, że pozostanie na orbicie przez rok i stanowi bardziej definitywny dowód koncepcji.







„Chcemy zdemokratyzować eksplorację kosmosu”, zachwycił się Nye, który zaprosił uniwersytety i przedsiębiorstwa do podjęcia technologii.

Kilka dni po wystrzeleniu z Centrum Kosmicznego Kennedy'ego na Florydzie LightSail 2 otworzy swoje zawiasowe panele słoneczne, a następnie rozmieści cztery trójkątne części swojego żagla, które razem tworzą gigantyczny kwadrat.

W tej demonstracji panele słoneczne zapewnią moc dla innych funkcji satelity, takich jak fotografia i komunikacja naziemna.

Gdy okrąży Ziemię, zacznie zwiększać swoją wysokość dzięki ciśnieniu promieniowania słonecznego na żaglu.

Co widzimy w tej technologii w najbliższej przyszłości?

Na początek może ułatwić eksplorację kosmosu. Choć zaczyna się znacznie wolniej niż statek kosmiczny napędzany paliwem, będzie nadal przyspieszał na stałe w przestrzeni, ostatecznie osiągając zapierające dech w piersiach prędkości.

Drugą aplikacją byłoby utrzymanie sondy w punkcie stacjonarnym w
Zaloguj lub Zarejestruj się aby zobaczyć!
, co wymagałoby nieskończonej korekty. Na przykład teleskop, który wypatruje asteroid w pobliżu Ziemi, lub satelita, który musi zostać unieruchomiony na stacjonarnej orbicie nad biegunem północnym.

„Potrzebowałbyś olbrzymiej ilości paliwa rakietowego, aby utrzymać się w bezruchu przez 10 lat. To po prostu niepraktyczne” - powiedział Nye.

Z drugiej strony fotony są nieograniczone.

Jako bonus, powiedział naukowiec, „Będziesz mógł zobaczyć to z ziemi” gołym okiem.


Zaloguj lub Zarejestruj się aby zobaczyć!
 
Do góry