Гдје можете путовати у свемир овиси о томе колико погонског горива имате у броду и колико ефикасно можете да га употребљавате. Само их морате ухватити.
И сада, нова свемирска летелица планетарног друштва ЛигхтСаил 2 тестира колико ће добро функционисати.
Соларна једра генијална је идеја коју је Јоханнес Кеплер први замислио још у 1600-има, јер је замишљао да једра и бродови могу бити прилагођени свемирским путовањима. Наравно, још није у потпуности разумео физику која је укључена у то.
Али са великим открићима у физици честица и квантној механици почетком 20. века, научници су схватили да сама светлост може деловати попут ветра који пуше једро у свемиру.
Иако фотони немају масу, могу да дају замах кад одскоче са врло рефлектирајуће површине - ово је лагано једро. Није много, али у вакууму простора нема ваздушног отпора да успорим једро. Са довољно фотона и довољно времена, лагано једро може убрзати до невероватно велике брзине.
Помоћу хемијске ракете могли бисте претворити целу масу опаженог Универзума у ракетно гориво и не бисте добили мали свемирски брод који иде брже од 0,2% од брзине светлости. Али лагано једро теоретски може да вас одведе до релативистичких брзина, путујући од звезде до звезде у људском животу.
Будући да неограничено слободно гориво долази са Сунца и велике су брзине могуће, зашто нигде нема сунчевих једра?
Добро питање.
То је питање о којем Планетарно друштво опсесивно већ годинама, и коначно су покренули право соларно једро како би покушали схватити колико добро у ствари раде.
Још 2005. године покушали су лансирати прво соларно једро на свијету, Цосмос 1, али ракетни неуспјех уништио га је. Затим су се вратили на посао, развијајући ЛигхтСаил 1, који је лансиран 2015. године и успешно је тестирао размештање соларног једра у свемиру.
И коначно, Планетарно друштво је у 2019. години било спремно да заправо испробава једрење у свемиру.
25. јуна 2019. године, СпацеКс Фалцон Хеави излетео је са фронта Цапе Цанаверал са Флориде, носећи 24 свемирске летелице за време мисије СТП-2 америчког ратног ваздухопловства. Ово је био трећи пут да је Фалцон Хеави лансирао, а сви смо се надали да ће успјети припасти својој средњој фази. Ух, не толико, то је још увек на листи обавеза. Али о томе се не ради.
Иначе, поред мистериозних сателита Ратног ваздухопловства, Фалцон Хеави је на броду своје носаче Прок-1 носио планетарно друштво ЛигхтСаил 2, коју је објавио на надморској висини од 720 километара.
Затим је 23. јула 2019. свемирска летјелица распоредила своје соларно једро.
Отворио је зглобне соларне низове, а затим одмотао четири, траке једрилице налик траци, измотавајући своја 4 трокутаста једра, распоређујући 32 квадратна метра површине једра.
Важно је напоменути да је ова свемирска летелица мала, тежине од само 5 кг или 11 килограма, величине векне хлеба.
Док се креће око Земље, свемирска летјелица љуља своја једра према сунцу и ван ње, при чему сваки пут подиже своју орбиту за неколико стотина метара дневно.
Звучи сјајно, нажалост, ЛигхтСаил 2 нема управљачке системе на броду да пажљиво контролирају његов угао да остане у орбити у недоглед.
Док подиже своју орбиту са једне стране Земље за неколико стотина метара дневно, не може нагињати једра довољно прецизно да спречи спуштање своје орбите са друге стране планете. На крају ће уронити у Земљину атмосферу и изгорјети.
Али надамо се да ће инжењери из Планетарног друштва коначно научити колико практично соларно једро може бити за истраживање свемира.
Још је у орбити и шаље сјајне слике са наше матичне планете.
С обзиром да ЛигхтСаил 2 планетарног друштва шаље кућне податке, подучавајући контролере мисија да плове у свемиру, ово ће бити драгоцене лекције за будуће мисије које би могле да користе ову технологију као стварни метод покретања.
Једна од мисија у радовима је НАСА-ин извиђач из близине Земље или извиђач НЕА. Ова Цубесат мисија могла би летети као секундарна корисна носивост с првим тестом НАСА-иног свемирског система за лансирање, неразврстаном мисијом ЕМ-1, који би могао да се покрене већ јуна 2020. године.
После размештања из Орионске капсуле, НЕА Сцоут би открио своја соларна једра, двоструко већа од ЛигхтСаил 2, а затим провео две године путујући до астероида близу Земље како би га проучио изблиза.
Још увек не знамо циљ, али потенцијално одредиште би могао бити објекат 1991. у близини Земље, који је откривен 1991. године пре него што је прешао удаљеност од Земље до Месеца. А онда се вратио у августу 2017. Желимо да припазимо на ту стијену као потенцијалну претњу, али и на ризницу метала и минерала који би могли помоћи подржавању будућег истраживања Сунчевог система.
Још једна мисија која би могла да користи соларно једро је јапанска летјелица превеликог змаја за истраживање и астронаутику у спољњем Сунчевом систему или ОКЕАНОС. Ово би била мисија за тројанске астероиде, који су лоцирани на тачкама Л4 и Л5 Сунце-Јупитер Лагранге.
Ово су идеално место за проучавање астероида, јер су Јупитер и гравитација Сунца на једном месту заробили велики број, а мисија може лако да узоркује много различитих астероида.
ОКЕАНОС би имао хибридно соларно једро, прекривено соларним плочама које би такође користио за обезбеђивање електричне енергије за своје инструменте и јонски мотор.
Јапан је био једна од првих земаља која је икад тестирала соларно једро, са својом мисијом ИКАРОС, која је постављена 2010. године, и на крају је стекла стотине метара у секунди користећи соларно једро.
ОКЕАНОС можда долази чак и са земљом. Захваљујући њиховом искуству са Хаиабуса2 и астероидом Риугу, ЈАКСА је научила огромну количину о слетању и прикупљању узорака из ситних астероида.
Ако све буде добро, ОКЕАНОС ће средином 2020-их лансирати на Х-ИИА лансирно возило, користећи неколико гравитационих асистенција како би отпутовао на Јупитер. А ако је мисија заиста успешна, можда ће чак донети и узорак тројанског астероида кући.
НАСА чак размишља о додавању соларног једра на Лунарни пролаз дубоког свемира. На посебном догађају планирања за Дееп Спаце Гатеваи 2017. године, чланови Канадске свемирске агенције представили су концепт соларног једра који се може додати станици. Светло које је у току од Сунца пружало би стални потисак који би станица могла да користи за одржавање своје орбите без погона. Изграђено на канадској роботској руци - шта друго - соларно једро величине 50 квадратних метара могло би уштедјети станици 9 килограма хидразина годишње, што је скупо носити са Земље на Месец.
Једна мисија коју сте вероватно упознати је концепт Бреактхроугх Старсхот. Уместо да користи светлост од Сунца као погон, Бреактхроугх Старсхот нада се да ће користити моћне ласере који ће убрзати сићушне сателите до међузвезданих брзина.
То би могле бити прве свемирске летелице које су икада слале кућне слике из другог система звезда. Направили смо читаву епизоду на овој и још једној тешкој мисији ласерског једрења под називом Пројецт Драгонфли.
Нажалост, све дуже је трајало да свемирске агенције укључе соларна једра у своје мисије него што бих се надао. Разумљиво је, компликовани су и крхки и захтевају прецизну оријентацију. Има смисла да би планери мисија користили испробане хемијске ракете или ефикасне јонске моторе за покретање своје свемирске летелице широм Сунчевог система.
Али како се све више и више соларних једра лансира и тестира, инжењери ће постати сигурнији у најбоље начине да их употребе као део мисије. Могу замислити будућност када скоро свака мисија има резервно соларно једро на броду, само у случају да нешто погријеши са главним мотором.
Увек ме је фасцинирала могућност соларне пловидбе, и с одушевљењем сам гледао свако откриће и корак напред. Стварно ми је драго да је Планетарно друштво ово досад направило својим тестовима. Одрадили су целу мисију за 7 милиона долара, финансирајући их од стране чланова Планетарног друштва, приватних грађана и Кицкстарт кампање. Ако желите да подржите ову и будуће мисије које ће вам помоћи да истражите Сунчев систем, идите на планетар.орг да бисте сазнали више.
