Замислите једро на соларни погон које би могло покренути свемирски брод кроз вакуум простора попут вјетра који покреће једро овдје на Земљи. НАСА и друге свемирске агенције схватају озбиљно и раде на разним прототипним технологијама. Едвард Монтгомори је руководилац технолошког подручја соларног једра у НАСА-и. Управо су тестирали 20-метарско једрење у објекту Плум Броок у истраживачком центру Гленн у граду Сандуски, Охио.
Послушајте интервју: НАСА Тестс Солар Саил (3.7 мб)
Или се претплатите на Подцаст: универсетодаи.цом/аудио.кмл
Фрасер Цаин - Можете ли ми опћенито дати нешто о соларним једрима?
Едвард Монтгомери - Ово је технологија која нашу агенцију занима већ неко време, али историја сеже неколико стотина година до Фредрицка Сандера на прелазу века (19. у 19.). У скорије време открили смо да је напредак у неколико одређених области донео ствар коју стварно морамо да размотримо. Композитни материјали који излазе у последњих неколико година, као што је спортска опрема која се прави од ултра, лаких штапова и технологија филма која је на неки начин повезана са индустријом материјала и пољима интегрисаних кругова, на пример и адитиви за боје Ова поља су омогућила изградњу структура у простору сличном гусамеру, а то стварно нисмо успели до пре неколико деценија (сада) и кад једном можете спустити врсту масе заиста ниску, онда то не треба пуно силе да се из ње извуче неко убрзање и неки добар погон.
Како светлост може обезбедити погон алуминијумске фолије у простору?
То је веома фасцинантно својство које светлост има; у ствари нема масу, па не може одскочити од нечега, али у ствари делује са препрекама; то му даје замах, а то је теоретизовао Ајнштајн и то је доказано у бројним лабораторијским експериментима.
Која је технологија коју тренутно тестирате у НАСА-и?
Ми користимо један одређени концепт соларног једра који је квадратно једро; има 4 носача који излазе, а између носача су трокутаста једра и тај систем је дизајниран да преноси оптерећења релативно скромне величине: оптерећење Роботиц Сциенце-а. Гледамо неколико мисија у унутрашњем Сунчевом систему како бисмо проучавали физику Сунца и како он утиче на Земљу.
Дакле, послали бисте своје соларно једро с нашег положаја; Земљина орбита, ближе Сунцу? Звучи ми некако уназад.
Па, потисак који једро може произвести пропорционалан је јачини сунчеве светлости и што се више приближите Сунцу, снага тог погона расте као квадрат удаљености што се више приближите, тако да ради много више ефикасно близу Сунца. Мисије које су планиране да гледају спољни соларни систем; скоро сви су учествовали прво одлазећи до унутрашњег Сунчевог система летећи близу Сунца и добијајући добро појачање, а затим излазе. Али краткорочне мисије које посматрамо су мисије које лебде; не иду баш брзо. Постоји тачка равнотеже између гравитационог повлачења Земље и Сунчевог гравитационог повлачења званог тачка Лагрангеа, а сада имамо сателите који се налазе тамо. То не захтева посебно покретање, али ако желите да седнете и лебдите у неком тренутку ближе Сунцу (да бисте стигли до) те одређене тачке у свемиру, онда морате да имате неке погонске способности и наши научници имају интензиван интерес желећи да будем у том тренутку. Можете замислити како би то могло бити повољно место за стављање неких инструмената између Земље и Сунца како бисте схватили како је то физичко својство.
Ок, па разумем; било би као да је Сунце обожаватељ, а ви сте отворили своје једро и пустили да се спусти према Сунцу до те мере да је сила Сунчеве енергије која силази са њега савршено избалансирана да држи соларно једро у тачки. Не би ишло даље или ближе.
Јел тако. Тако је.
Какви би експерименти били заинтересовани да радите ако бисте се могли толико приближити и моћи да задржите станицу?
Ја сам покретачки инжењер, а не научник; они могу много боље да објасне шта тачно проучавају, али неки од инструмената које планирају да ставе на то мере мерке магнетосфере, мере честице високе енергије док пролазе. Посебно је занимљиво откривање избацивања короналних маса; ово су велики догађаји који се дешавају на Сунцу и да једном када дођу до Земље заиста могу да поремете нашу комуникацију и заправо могу наштетити и уништити осетљиву електронску опрему. Такав је бљесак 1986. године проузроковао неколико милиона долара штете само у Северној Америци, па желимо да можемо да предвидимо те догађаје када се дешавају и ако имамо довољно времена за упозорење, можемо да искључимо нашу опрему или у одређеним условима, задржимо их од повреде, тако да је важно знати када долази до избацивања короналне масе.
Шта би будућност могла имати од ове технологије, кад би могла истраживати спољни соларни систем?
Па, то је добра поента. Као што сам управо напоменуо, ова избацивања короналне масе такође могу бити веома штетна за наше астронауте, тако да НАСА изгледа у блиској будућности да се врате на Месец и Марс о чему се доста расправљало. Морат ћемо бити у могућности предвидјети када ће се догодити ови догађаји (избацивање короналних маса) тако да наши астронаути могу доћи у сигурна уточишта од тих догађаја, тако да ћемо вјероватно морати да се ови сателити упозорења поставе у близини мјесеца и марша и евентуално око Сунчев систем за упозорење у томе. (Након тога) евентуално у будућности постоји интензивно интересовање да желимо да разумемо структуру нашег соларног система изван орбите Плутона, посебно Хелиопаузе, сада је свемирска летјелица Воиагер управо ушла у тај регион; ево неких занимљивих резултата који су се враћали тамо; и има много тога што бисмо желели да знамо у том простору простора. Иза тога је нешто што се назива Оорт Цлоуд (облак Оорт), који је наводно простор свемира комета пуно комета које видимо већи део свог живота, али повремено наиђу на Сунце. Дакле, треба направити доста науке; посматрање и истраживање само преко ивица Сунчевог система.
Да ли би ишта било другачије у прављењу соларног једра које би могло испасти у спољни соларни систем него оно на чему тренутно радите?
То не мора бити Можете узети технологију коју сада пратимо да шаљете ове сигнале избацивања короналне масе и могли бисте да пошаљете то једро у мисију. Проблем је што би било потребно или више да се дође до тих Оортових облака и изађе у Хелиопаузу. Ако можемо да направимо једро величине једног или десетине тежине за исту количину подручја; ако то буде 10 пута боље ако хоћете, онда можемо да направимо исту мисију у пола времена, тако да заиста почнемо размишљати о тој мисији, желећемо да направимо једра с високим перформансама како бисмо то заиста и учинили током свог живота, ако хоћете.
Који је сада временски оквир према прототипу који тестирате и вашим будућим плановима?
То је нешто због чега се у агенцији тренутно много проучава; посебно, постоји саветодавни савет за науку који се састаје и утврђује који су им научни приоритети и који ће одредити датум када ће једра бити спремна. Када то буде спремно ..., оно што смо радили у последње 3 године што је врхунац ових тестова у компанији Плумброок је да учинимо најбоље што можемо на терену да дизајнирамо и управљамо соларним једром у симулираном свемирском окружењу. Следећи корак је успон у свемир и то ће бити важан корак. Стварно морамо да летимо соларним једром и видимо како делује у свемиру: оптерећења на структури једра су много, много мања него што су овде на земљи. Гравитација оптерећује једра 4000 пута већа него што ће радити Сунце. Дакле, стварно истинско окружење је у свемиру и морамо га узети (једра) да бисмо га тестирали. Још је 3-5 година да се баве таквим стварима и тада ће бити спремно да се уведе у научну мисију; 3-5 година номиналне фазе планирања и развоја свемирске мисије. Дакле, у наредној деценији, свакако, очекујем да видим соларно једро како лети.
