ЛигхтСаил 2 пребацио је соларно једро пре пет месеци, и још увек је у орбити око Земље. Успешна је демонстрација потенцијала свемирског брода соларног једра. Сада је тим ЛигхтСаил 2 из Планетарног друштва објавио чланак у коме је изнесен њихов налаз из досадашње мисије.
Концепт соларног једра већ је неко време присутан, све до Јоханнеса Кеплера. Још 1607. године Халлеи-јева комета је прешла изнад главе, а Кеплер је приметио како реп комете струји даље од Сунца. Мислио је, како се испоставило тачно, да је одговорна сунчева светлост. У писму Галилеу који је познат у астрономским круговима, Кеплер је рекао: "Обезбедите бродове или једра прилагођена небеским поветарима, а наћи ће се и неки који ће храбро одбити чак и ту празнину." Прилично кул.
Наравно да није било начина да Кеплер сазна колико је у праву. Али сада захваљујући Планетарном друштву и другима.
Планетарно друштво је пионир на пољу соларне пловидбе. ЛигхтСаил 2 је у ствари њихова трећа свемирска једра, слиједећи кораке ЛигхтСаил 1 и њихов оригинални претходник Цосмос 1, који није стигао у орбиту када његова лансирна ракета није успјела. Трећа свемирска једра, названа ЛигхтСаил 3, достићи ће тачку Л1 између Земље и Земље ако све буде добро.
Као једна од првих свемирских летјелица соларног једра, ЛигхтСаил 2 учи нам вриједне лекције о потенцијалу и ограничењима соларног једрења. 10. јануара, Планетарно друштво је објавило документ у којем је изнело неке од тих предавања. Рад је насловљен „Перформансе орбите и става свемирског брода ЛигхтСаил 2 Солар Саил“.
ЛигхтСаил 2 полако се повлачи и приближава се Земљи. Када је размештен, орбитално моделирање је предвиђало да ће пасти на Земљу отприлике годину дана након његовог постављања једра. Али свемирска летелица је у орбити велике Земље на око 720 км (447 миља,) много више од других сателита и свемирске летјелице попут Међународне свемирске станице, која орбитира на 400 км (249 миља.)
На тој висини има релативно мало података о атмосферској густини и пропадању орбите, тако да једногодишње предвиђање није било прецизно. Али захваљујући ЛигхтСаил 2, сада знамо да је атмосферско повлачење на тој висини довољно снажно да повуче ЛигхтСаил 2 према Земљи. Један од разлога за то је што свемирска летјелица није увијек соларна пловидба.
Током сваке 100-минутне орбите, ЛигхтСаил 2 проводи само око 28 минута хватајући соларне фотоне и то је једини пут да може да промени своју путању. Остатак времена проводимо или у помрачењу, крећући се директно према Сунцу или прилагођавајући му оријентацију. Тих 28 минута стварног времена пловидбе није довољно за потпуно супротстављање атмосферском вуку.
То је само једна од ствари коју је Планетарно друштво научило из свог пројекта ЛигхтСаил 2. Али унутар тих орбита постоје и друге променљиве.
Тим је упоредио перформансе ЛигхтСаила 2 када је био насумично оријентисан против када је био активно оријентисан за соларно једрење. Открили су да се, када је свемирска летелица била случајно оријентисана, полу-главна осовина своје орбите смањивала за 34,5 метара дневно. Када се активно оријентисала, иста се мјера смањивала за само 19,9 метара дневно. Али у орбити је доста варијација, па је понекад сићушна свемирска летјелица повећавала своју орбиту за 7,5 метара дневно.
Видео приказује једну јединствену орбиту за ЛигхтСаил 2. Уочите црвене и плаве линије на површини свемирског брода. Црвена линија показује правац Сунца, а плава линија локалног магнетног поља. Када се приближава Сунцу, свемирска летелица пере своја једра, а када активно плови, она окреће своја једра како би уловила Сунчеве фотоне. Угао сунца до -з мења се од отприлике 90 степени до отприлике 0 степени.
Опћенито говорећи, соларна пловидба не може превладати атмосферско повлачење, али то није оно за што су ове свемирске летјелице заиста дизајниране. Њихов потенцијал лежи у интерпланетарном путовању, без атмосфере и планетарних помрачења. НАСА-ин свемирски брод НЕА (извиђач из близине Земље Астероид) провест ће две године под погоном соларног једра да би стигао до астероида, мада ће добити почетно појачање погона хладним гасним потисницима.
Апогеј и перигеј ЛигхтСаил 2 бициклирали су горе-доље током пет месеци од његовог постављања. Одмах након размештања, свемирска летелица је подигла свој апогеј, чинећи то први свемирски брод који је то урадио. У исто време, перигеј се смањио. Крајем октобра доживео је преокрет тренда и преокрет у децембру.
Постоји неколико разлога због којих орбита пролази кроз ове циклусе. Прво, Земља је облатни сфероид, а не сфера. То значи да му је пречник на екватору око 42 км већи него на половима. Због тога свемирски брод доживљава прецесију или хировитост.
Други разлог циклуса апогеја / перигеја ЛигхтСаил 2 је пут Земље око Сунца. То кретање мења угао између Сунца и положаја апогеја и перигеја свемирске летјелице.
ЛигхтСаил 2 је одлична демонстративна свемирска летелица, али има ограничења. Једна од њих је точкић са једним замахом. Свемирска летјелица користи то коло како би се оријентирала паралелно или окомито на Сунчеве зраке, зависно од тога је ли перје једра или активно једри. У почетку су земаљске посаде то радиле ручно, што није било ефикасно. Сада су процес аутоматизовали, а свемирска летелица као резултат има боље резултате.
Али током тог процеса, тим је научио једну од својих драгоцених лекција. Честе промене оријентације једра дају значајни замах свемирском броду. Један од кључних техничких изазова је управљање тим замахом.
Још једна лекција укључује соларну енергију. Соларна једра су искључиво за соларно једрење. ЛигхтСаил 2 поседује веома мале соларне панеле који обезбеђују мале потребе свемирске летјелице.
Његов првобитни дизајн захтевао је мале соларне панеле са обе стране пловила, али плоче са једне стране су уклоњене да би се прилагодила посебна огледала која су потребна за ласерско откривање тачног растојања од Земље. Али сада када је соларна енергија само на једној страни, понекад су ти панели засјењени једрима. То доводи до заметака. Тим је у одређеној мери могао да реши то, управљајући коришћењем енергије свемирске летјелице и својим режимом контроле става. Али то је добра лекција за будуће свемирске бродове на соларни погон.
Тим ЛигхтСаил 2 такође је додао још један режим свемирској летјелици коју зову начин рада усмјерен према сунцу.
Начин усмерења ка Сунцу ће задржати соларно једро свемирске летелице окренуто ка Сунцу током читаве његове орбите. Ово ће ограничити преусмеравање свемирског брода да би се умањило дејство честих промена оријентације које импулсном колу дају импулсни замах. Такође помаже при пуњењу батерије од соларних ћелија, иако то неће смањити орбитално пропадање.
Нови мод ће такође помоћи у тачности летилице свемирске летјелице и пружиће јој конзистентнији почетни став за укључивање / искључивање маневара потиска.
Планетарно друштво намерава да пажљиво надгледа орбитално пропадање свемирске летелице, како би видео какав ефекат имају једра сама једра. То се углавном односи на остале тимове који проучавају како се вучна једра могу користити за намјерно избацивање из орбите свемирског брода.
Такође ће наставити да сликају. Примарни разлог за слике је надгледање стања једра, али и они су лепи слаткиши за очи.
Више о ЛигхтСаил 2 можете сазнати на веб локацији Тхе Планетари'с Социети. Они су непрофитно друштво, па се можете придружити ако желите да будете део њихове мисије. То је сјајан начин да грађани дају свој допринос.
Више:
- Изјава за штампу: Ево шта смо научили до сада од ЛигхтСаила 2
- Потпуни извештај: Перформансе орбите и става свемирског брода ЛигхтСаил 2 Солар Саил
- Планетарно друштво: прича о лаганом једру, 1. дио
