Kiedyś uważano, że żagle słoneczne należą do świata science fiction. Ostatnie lata pokazały jednak, że statek kosmiczny z żaglem słonecznym może zostać zaprojektowany w rzeczywistości, a nowy wynalazek żagla słonecznego z Fińskiego Instytutu Meteorologicznego może zbliżyć ten cel o krok bliżej. Zamiast korzystać z ciśnienia promieniowania słonecznego, ta nowa koncepcja wykorzystuje wysoko naładowane cząstki wiatru słonecznego, aby nadać jednostce napęd. Dodatkowo, poprzez wzbudzenie elektronowe fal radiowych, system może wzmacniać efekty przyspieszenia wiatru słonecznego, nadając statkowi kosmicznemu funkcję „doładowania”…
Tradycyjnie żagle słoneczne wykorzystują pęd przenoszony przez fotony promieniowania elektromagnetycznego ze Słońca. Wykorzystując ogromny baldachim ultralekkiego (ale solidnego) materiału, żagiel odczuwa siłę padającego światła słonecznego. Niektóre zaawansowane koncepcje teoretyzowały także zastosowanie laserów planetarnych do napędzania słonecznego statku kosmicznego od A do B. Wybieranie napędu słonecznego byłoby jeszcze najlepszą metodą oszczędzania energii, optymalizującą transport ładunku, maksymalizującą oszczędność paliwa. Zrób żagiel słoneczny na tyle duży, aby z fotonów słonecznych można było przenosić stały pęd, przyspieszając statek kosmiczny. Jest oczywiście wiele przeszkód w tym projekcie, ale zbudowano prototypy (choć wielu nie udało się dostać w kosmos z powodu awarii odpalenia rakiety).
W odejściu od żagla słonecznego zasilanego fotonem naukowcy i inżynierowie zaczęli badać właściwości wiatru słonecznego cząstki jako możliwe źródło napędu. Zaletą stosowania cząstek wiatru słonecznego jest to, że a) są naładowane elektrycznie, b) mają dużą prędkość (obserwacje scyntylacyjne międzyplanetarne dowiodły prędkości nawet 800 km / s, lub 1,8 miliona mil na godzinę) oraz c) są obfite w przestrzeni międzyplanetarnej w całym Układzie Słonecznym (szczególnie przy maksimum słonecznym). Tak więc nowa fińska koncepcja w pełni wykorzysta to wysoko naładowane międzyplanetarne medium. Za pomocą wentylatora bardzo długich, elektrycznie naładowanych kabli (rozciągających się wiele kilometrów od centralnego statku kosmicznego), podobnie naładowane cząsteczki wiatru słonecznego (głównie dodatnio naładowane protony) uderzą w wentylator dodatnio naładowanych kabli (generując odpychające pole elektryczne), nadając kablom mały „kopniak” wielkości protonu, zamieniając ich pęd w ciąg statku kosmicznego. Ładunek kablowy jest utrzymywany za pomocą działającego na energię słoneczną działa elektronowego, wykorzystującego dwa konwencjonalne panele słoneczne jako źródło energii. „Wzmocnienie” częstotliwości radiowej zostanie również przetestowane w modelu prototypowym. Fale radiowe spowodują nagrzewanie się elektronów, prawdopodobnie zwiększając ciąg żagla słonecznego.
Projekt jest obecnie opracowywany, a naukowcy z Finlandii, Niemiec, Szwecji, Rosji i Włoch opracowują obecnie różne elementy żagla słonecznego. Pomyślne wdrożenie prototypu, który można uruchomić w ciągu trzech lat, zależy od zabezpieczenia 8 milionów dolarów (5 milionów euro).
Źródła: Fiński Instytut Meteorologiczny, Live Science
