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 bezZaloguj 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 promującąZaloguj 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 budowaZaloguj 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.
JapońskaZaloguj 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 wZaloguj 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!