LightSail-3 - kosmiczny żagiel

W maju zostanie wystrzelony doświadczalny żagiel wykorzystujący wiatr słoneczny. Zastąpi drogie paliwo - pisze Krzysztof Kowalski.

Aktualizacja: 28.01.2015 20:46 Publikacja: 28.01.2015 19:43

Stosowanie takich żagli jak LightSail będzie przełomem w badaniach kosmosu

Stosowanie takich żagli jak LightSail będzie przełomem w badaniach kosmosu

Foto: Planetary Society

Jest to projekt Planetary Society, największej amerykańskiej instytucji pozarządowej zajmującej się eksploracją kosmosu. Żagiel tego rodzaju będzie mógł służyć jako napęd podczas różnych misji, na przykład do transportu sprzętu, materiałów, żywności – między planetami, asteroidami, do manewrowania satelitami czy stacjami kosmicznymi.

Pierwszym żaglowcem będzie LightSail-1. Na wysokość 800 km wyniesie go rakieta Atlas V wystrzelona z przylądka Canaveral na Florydzie.

Czworokątny żagiel „uszyty" z czterech warstw mylaru o boku 5,6 metra i powierzchni niespełna 32 mkw. będzie ważył zaledwie 4,5 kg.

Próbny rejs

Zadaniem LightSail-1 będzie sprawdzenie, czy mechanizm rozkładania żagla działa sprawnie i czy żaglowiec utrzymuje się na zaplanowanej wysokości podczas kilku dni przesuwania się po orbicie wokół Ziemi. Później wejdzie w atmosferę i ulegnie zniszczeniu.

W maju 2016 roku potężna rakieta Falcon 9 wyniesie na wysokość 720 km żaglowiec LightSail-2. Tym razem celem będzie sprawdzenie, czy możliwe są misje międzyplanetarne bez paliwa. Przeprowadzone zostaną eksperymenty polegające na zmianie orbity żaglowca, kierunku lotu, orientacji w przestrzeni itp.

Daty startu LightSail-3 jeszcze nie ustalono, wiadomo jedynie, że zostanie umieszczony w punkcie libracyjnym (tzw. punkcie Lagrange'a). Jest to specyficzne miejsce w przestrzeni, w którym równoważą się siły grawitacji dwóch ciał, na przykład Słońca i Ziemi. Jeżeli w takim punkcie zostanie umieszczone trzecie ciało, nie zbliży się ani do jednego, ani do drugiego.

LightSail-3 w tym punkcie będzie użyty do wykrywania burz magnetycznych na Słońcu, szkodliwych dla komunikacji i energetyki.

– LightSail to krok milowy w konstrukcji tego rodzaju urządzeń. Wreszcie mamy technologię odpowiednią do napędzania pojazdów międzyplanetarnych – powiedział Louis Friedman z Planetary Society.

Istnienie zjawiska wiatru słonecznego przewidział w 1958 roku amerykański astrofizyk Eugene Parker. Potwierdziły go dopiero obserwacje dokonane przez sondy Voyager wysłane w 1977 r. Okazało się, że wiatr słoneczny wieje także bardzo daleko od gwiazdy, nawet za orbitą Neptuna. Chwytający go żagiel działa w zasadzie tak samo jak żagiel jachtu. Różnica polega na tym, że na powierzchnię żagla naciska nie powietrze, lecz strumień elektronów i protonów emitowanych z korony słonecznej.

Darmowy napęd

Nacisk wiatru słonecznego jest nikły, oddziałuje on z siłą około 0,01 niutona i słabnie w miarę oddalania się od Słońca. Ale nie sama siła jest decydująca, lecz czas jej oddziaływania. Jeśli celem nie jest rozpędzenie obiektu do dużej prędkości w krótkim czasie, wiatr słoneczny jest bardzo użyteczny. Jego cząstki pędzą z prędkością od 250 do 800 kilometrów na sekundę. Natężenie wiatru i jego prędkość zmieniają się w zależności od aktywności Słońca. To właśnie wiatr słoneczny wywołuje zjawisko zorzy polarnej.

Żaglem kosmicznym interesuje się także NASA. Konstrukcję żagla powierzono firmie L'Garde Inc. (wykonała m.in. antenę balonową zainstalowaną na pokładzie wahadłowca Endeavour). Żagiel będzie nosił nazwę Sunjammer zaczerpniętą z opowiadania Arthura Clarka opisującego wyścig jachtów kosmicznych.

Ten żagiel, zapakowany, wielkości pralki, będzie ważył 32 kg. Po rozłożeniu przyjmie kształt czworokąta o boku 35 m, zajmie powierzchnię ponad 1200 mkw. Ma go wynieść także rakieta Falcon 9.

Dla porównania, pierwszy żagiel słoneczny Ikaros (Japońska Agencja Kosmiczna JAXA) wyniesiony na orbitę w 2010 roku miał powierzchnię 30 mkw., a drugi, amerykański NanoSail, wystrzelony rok później – 170 mkw.

NASA zamierza sprawdzić efektywność żagla i to, jak daleko od Słońca może być wykorzystywany. Ośrodek kontroli lotu będzie testował jego mobilność, łatwość manewrowania, precyzję nawigacji oraz odporność na uszkodzenia.

Jeżeli eksperymentalny lot wypadnie pomyślnie, NASA zamierza przeprowadzić próby z małymi żaglami użytymi do sprzątania przestrzeni wokół naszej planety i kierowania kosmicznych śmieci do atmosfery.

Jest to projekt Planetary Society, największej amerykańskiej instytucji pozarządowej zajmującej się eksploracją kosmosu. Żagiel tego rodzaju będzie mógł służyć jako napęd podczas różnych misji, na przykład do transportu sprzętu, materiałów, żywności – między planetami, asteroidami, do manewrowania satelitami czy stacjami kosmicznymi.

Pierwszym żaglowcem będzie LightSail-1. Na wysokość 800 km wyniesie go rakieta Atlas V wystrzelona z przylądka Canaveral na Florydzie.

Pozostało 89% artykułu
Materiał Promocyjny
Kod Innowacji - ruszył konkurs dla firm stawiających na nowe technologie w komunikacji z konsumentami
https://track.adform.net/adfserve/?bn=77855207;1x1inv=1;srctype=3;gdpr=${gdpr};gdpr_consent=${gdpr_consent_50};ord=[timestamp]
Materiał Promocyjny
Polska na czele rewolucji technologii kwantowych
Nowe technologie
Niewykrywalny bombowiec strategiczny Sił Powietrznych USA odbył pierwszy lot
Nowe technologie
Co mówią kury? Naukowcy opracowali tłumacza, użyli sztucznej inteligencji
Materiał Promocyjny
Bank Pekao wchodzi w świat gamingu ze swoją planszą w Fortnite
Nowe technologie
Prof. Zybertowicz: AI może potraktować ludzkość jak budowniczy autostrad traktują mrowiska