Misia s pokročilou slnečnou plachtou zachytí vietor vo vesmíre
- Autor:
- Roman Mališka
- Zverejnené:
- 18. 4. 2024
- Hodnotenie:
- Už ste hlasovali.
NASA sa pripravuje na vypustenie zdokonalenej sondy so slnečnou plachtou koncom tohto mesiaca. Pomocou nového ramena vyrobeného z ľahkých polymérnych kompozitov má 24. apríla odštartovať Pokročilý kompozitný systém slnečnej plachty (Advanced Composite Solar Sail System).
Solárne alebo slnečné plachty sú jednou z tých technológií, ktoré sú vo svojom základnom princípe priam očarujúce. Často totiž hovoríme o tom či onom koncepte v metaforách alebo analógiách, ale solárne plachty to nepotrebujú. Nie sú totiž len podobné pozemským plachetniciam, fungujú na úplne rovnakom princípe.
Rozdiely sú zjavné. Plachetnice sa pohybujú po vode a sú poháňané vetrom. Slnečné plachty sa pohybujú vo vákuu, do ktorého ich tlačí slnečný vietor zo Slnka. Ide o plazmový prúd pozostávajúci prevažne z protónov a elektrónov, ktoré sú neustále vyžarované zo Slnka s rôznou rýchlosťou a hustotou. V tomto praktickom zmysle sa dá využiť presne rovnakým spôsobom ako naše atmosférické vetry. Podobne ako plachetnica, slnečná plachta sa môže rozbehnúť pred slnečným vetrom, nakloniť sa, nakloniť sa a vykonať takmer akýkoľvek iný manéver.
Jedným z veľkých rozdielov je, že solárne plachty nemajú veľké zrýchlenie, pretože tlak slnečného vetra na malej ploche je približne rovnaký ako hmotnosť listu poznámkového papiera. Slnečná plachta však nepotrebuje žiadne palivo a môže zrýchľovať donekonečna. Zložité je vyrobiť dostatočne ľahkú kozmickú loď s dostatočne veľkou plachtou, aby to bolo praktické.
Samotná slnečná plachta nie je až taký problém. Od 60. rokov minulého storočia sa ukázalo, že plastové fólie mylar sú na túto úlohu vhodné. Skutočným problémom sú výložníky, ktoré sa používajú na udržanie plachty v správnej polohe.
„Rámy boli zvyčajne buď ťažké a kovové, alebo vyrobené z ľahkého kompozitu s objemnou konštrukciou. Ani jedno z toho nie je pre dnešné malé kozmické lode vhodné. Solárne plachty potrebujú veľmi veľké, stabilné a ľahké výložníky, ktoré sa dajú kompaktne zložiť,“ povedal Keats Wilkie, hlavný výskumník misie Advanced Composite Solar Sail System v Langley Research Center. „Výložníky tejto plachty majú tvar rúrky a dajú sa zložiť na plocho a zrolovať ako meter do malého balíka, pričom ponúkajú všetky výhody kompozitných materiálov, ako napríklad menšie ohýbanie a ohýbanie pri teplotných zmenách.“
Nové flexibilné rameno z polyméru a uhlíkového kompozitu je spojené s dvanástimi jednotkami CubeSat, ktoré postavila spoločnosť NanoAvionics. Po štarte misie na vrchole rakety Rocket Lab Electron zo štartovacieho komplexu Launch Complex 1 spoločnosti v Māhii na Novom Zélande sa vesmírna loď dostane na synchrónnu obežnú dráhu Slnka vo výške približne 1 000 km. Plachta sa rozvinie približne za 25 minút, aby pokryla plochu 80 metrov štvorcových, pričom sa výložník rozloží z veľkosti dlane na 7 metrov. Po rozvinutí plachta upraví obežnú dráhu vesmírneho plavidla tým, že sa nakloní vzhľadom na slnečný vietor.
Ak sa demonštračná misia osvedčí, mohla by viesť k ambicióznejším projektom, vrátane plachiet s plochou až 2 000 metrov štvorcových.
„Táto technológia podnecuje predstavivosť, mení celú myšlienku plachtenia a aplikuje ju na cestovanie do vesmíru,“ povedal Rudy Aquilina, projektový manažér misie slnečných plachiet v NASA Ames. „Demonštrácia schopností solárnych plachiet a ľahkých kompozitných výložníkov je ďalším krokom pri využívaní tejto technológie na inšpiráciu budúcich misií.“
