Zaawansowany żagiel słoneczny NASA pomyślnie rozmieszczony w przestrzeni kosmicznej: ScienceAlert

Żagle słoneczne to tajemniczy i majestatyczny sposób na podróż przez kosmiczną zatokę. W porównaniu z dotychczasowymi żaglowcami jest to jeden z najskuteczniejszych sposobów napędzania pojazdów w przestrzeni kosmicznej.

We wtorek rakieta RocketLab Electron wystrzeliła nowy, zaawansowany kompozytowy system żagli słonecznych NASA. Ma na celu przetestowanie rozmieszczenia dużych żagli słonecznych na niskiej orbicie okołoziemskiej, a NASA potwierdziła w środę, że pomyślnie rozmieściła 9-metrowy żagiel.

W 1886 roku wynaleziono samochód. W 1903 roku człowiek wykonał pierwszy lot z napędem. Zaledwie 58 lat później człowiek odbył pierwszą podróż w przestrzeń kosmiczną rakietą. Technologia rakietowa zmieniła się dramatycznie na przestrzeni wieków, tak, stuleci.

Rozwój rakiety rozpoczął się w XIII wieku, kiedy Chińczycy i Mongołowie wystrzelili w siebie strzały rakietowe. Od tego czasu sytuacja nieco ewoluowała i obecnie mamy stałe i płynne paliwa rakietowe, silniki jonowe i żagle słoneczne z większą technologią na skrzydłach.

Żagle słoneczne są szczególnie ważne, ponieważ wykorzystują energię słońca lub światła gwiazd do napędzania sond w przestrzeni kosmicznej. Pomysł nie jest nowy: Johannes Kepler (znany z ruchów planet) po raz pierwszy zaproponował wykorzystanie światła słonecznego do napędzania statków kosmicznych w XVII wieku w swojej pracy zatytułowanej „Somnium”.

Musieliśmy poczekać do XX wieku, zanim rosyjski naukowiec Konstantin Ciołkowski zademonstrował zasadę działania żagli słonecznych.

Carl Sagan i inni członkowie Towarzystwa Planetarnego zaczęli proponować misje z wykorzystaniem żagli słonecznych w latach 70. i 80. XX wieku, ale dopiero w 2010 roku zobaczyliśmy pierwszy praktyczny pojazd z żaglami słonecznymi, IKAROS.

Koncepcja żagli słonecznych jest bardzo łatwa do zrozumienia i opiera się na natężeniu światła słonecznego. Żagle są nachylone w taki sposób, że fotony uderzają w odblaskowy żagiel i odbijają się od niego, popychając statek kosmiczny do przodu.

Oczywiście, aby przyspieszyć statek kosmiczny za pomocą światła, potrzeba dużej ilości fotonów, ale powoli, z biegiem czasu staje się to bardzo wydajnym układem napędowym, który nie wymaga ciężkich silników ani zbiorników paliwa.

To zmniejszenie masy ułatwiło przyspieszanie żagli słonecznych przez światło słoneczne, ale rozmiary żagli były ograniczone materiałami i konstrukcją bomów, które je podtrzymywały.

NASA pracuje nad rozwiązaniem tego problemu dzięki technologii Solar Sail Boom nowej generacji. Ich zaawansowany kompozytowy system żagli słonecznych wykorzystuje CubeSat zaprojektowany przez NanoAvionics do testowania nowej kompozytowej konstrukcji nośnej wysięgnika.

Witamy na orbicie NEONSAT-1 i zaawansowanym kompozytowym systemie żagli słonecznych NASA 🌎

Sukces naszej 47. misji wystrzelenia Electrona 🚀

Dziękujemy naszym partnerom misji @NASA @NASAAmes I @kaistpr. Z dumą oferujemy Państwu niezawodny, spersonalizowany dostęp do przestrzeni! pic.twitter.com/2x1nXeVHeU

– Laboratorium rakietowe (@RocketLab) 24 kwietnia 2024 r