CO TO JEST ŻAGIEL SŁONECZNY?

Send

Jestem Fraser Cain i jestem żeglarzem. Myślę, że to jeden z powodów, dla których absolutnie podoba mi się pomysł żagla słonecznego.

Oto jak działają: Światło składa się z fotonów. Chociaż nie mają masy w spoczynku, mają pęd podczas ruchu, no cóż, prędkość światła. Kiedy odbijają się od powierzchni, jak lustro lub błyszczący kawałek metalu, nadają tej powierzchni pewien pęd. Ten efekt jest znikomy tutaj na Ziemi, ale w kosmosie, z siłami idealnie zrównoważonymi, ten dodatkowy pęd może naprawdę zsumować.

Statek kosmiczny lecący na Marsa zostaje zepchnięty z kursu o kilka tysięcy kilometrów z powodu lekkiej presji ze strony Słońca. Jeśli planiści misji nie zrekompensują tego dryfu, ich statek kosmiczny spóźni się na planetę lub, co gorsza, zderzy się z nią. Mimo że całkowity nacisk na metr kwadratowy na żaglu słonecznym jest niewielki, stale płynie on ze Słońca i jest całkowicie darmowy ... A napęd, którego nie trzeba mieć przy sobie, jest najlepszym dostępnym rodzajem.

To więcej niż tylko pomysł. Żagle słoneczne zostały już uruchomione i rozmieszczone w kosmosie. Japoński satelita Ikaros rozwinął 14-metrowy żagiel słoneczny w 2010 roku. NASA wystrzelił swój własny statek kosmiczny Nanosail-D w 2011 roku. Jeszcze większy żagiel słoneczny, Sunjammer, planowany jest na start w 2014 roku. Planetary Society pracuje nad energią słoneczną także projekt żagla.

Im bliżej Słońca jesteś, tym lepiej działają. W rzeczywistości żagiel słoneczny byłby idealnym pojazdem do eksploracji regionów Merkurego i Wenus, ponieważ otrzymują tak dużo promieniowania. Ale prawdopodobnie zastanawiasz się, w jaki sposób żagiel słoneczny może zejść na te planety, ponieważ światło płynie ze Słońca we wszystkich kierunkach. Chodzi o podnoszenie i obniżanie orbity. Jeśli chcesz podnieść swoją orbitę wokół obiektu, wszystko, co musisz zrobić, to przyspieszyć. A jeśli chcesz obniżyć swoją orbitę, musisz po prostu zwolnić.

Żagiel słoneczny wystrzeliwany z Ziemi startowałby z tą samą prędkością orbitalną wokół Słońca, co Ziemia. Aby dostać się na wyższą orbitę, przechyla żagiel, dzięki czemu światło słoneczne przyspiesza go. Aby dostać się na niższą orbitę, przechyla się w przeciwnym kierunku, a światło słoneczne działa jak hamulec.

Żagiel słoneczny może być nawet idealnym statkiem kosmicznym do podróży do innej gwiazdy. Międzygwiezdny żagiel słoneczny mógłby obniżyć swoją orbitę tak, aby znajdował się tuż nad powierzchnią Słońca. Następnie rozwinąłby pełny żagiel i przechwycił jak najwięcej fotonów. Szereg silnych wiązek laserowych wycelowałby wtedy w żagiel i zwiększył jego prędkość do znacznego ułamka prędkości światła.

Oczywiście potrzebujesz żagla słonecznego o średnicy tysięcy kilometrów, wykonanego z materiału cieńszego niż ludzkie włosy, oraz laserów emitujących więcej energii niż cała ludzkość. Pomysł jest nadal intrygujący, mimo że znacznie wykracza poza naszą obecną technologię. Gdy ta technologia zostanie lepiej przetestowana, zobaczymy, że wiele innych misji wykorzystuje żagle słoneczne jako część swojego układu napędowego.