Astronautika: misije

Pre dve i po godine, mala svemirska letelica LightSail 2 vinula se u nebo nošena raketom SpaceX. Smeštena je u orbiti na 700 km iznad Zemlje, objekat veličine kutije za cipele, dizajniran od strane kalifornijskog Planetary Society. Finansiran je od strane 40.000 privatnih donatora koji su uložili 7 miliona dolara. Letilica je razvila jedro od folije veličine 6 puta 6 metara.

LightSail 2 sadrži kamere i radio instrumente, koje napajaju solarni paneli. Ali poenta ove misije je jedro, koje je posebno dizajnirano da bude osetljivo na svetlost. Kada fotoni sa Sunca udaraju u jedro, oni guraju LightSail 2 dovoljnom snagom da se letelica može održati u stabilnoj orbiti.

Umetnička predstava LightSaila 2 u Zemljinoj orbiti. Zasluge: Josha Spradlinga, The Planetary Society

„LightSail 2 je prva mala svemirska letelica koja demonstrira kontrolisano solarno jedrenje“, navodi Planetary Society. Ovaj eksperimentalni metod svemirskog pogona uskoro može postati bitan i mogao bi da promeni budućnost svemirskih putovanja.

Tri NASA misije – jedna će biti lansirana sledećeg meseca, druga kasnije ove godine, a treća oko 2025. god. – koristiće veća solarna jedra za efikasno pokretanje svemirskih letelica kroz Sunčev sistem. Neki naučnici se nadaju da će još veća solarna jedra jednog dana ubrzati sonde izvan Sunčevog sistema.

Nasin tim ispred razvijenog solarno jedra. Najveće jedro koje je Nasa uspešno razvila (na zemlji) ima stranice od 160 metara

Za misije koje se vode do obližnjih odredišta udaljenih nekoliko miliona kilometara, poput asteroida blizu Zemlje, solarna jedra imaju ključnu prednost u odnosu na hemijska goriva, rekla je Julie Castillo-Rogez, glavni istraživač Nasine misije Near Earth Asteroid Scout (praćenje asteroida bliskih zemlji).

„Bitno je da solarno jedro može dostići veoma velike brzine usled stalnog guranja solarnih fotona tokom dugih vremenskih perioda“, rekla je Julie. „U isto vreme, jedro se može kontrolisati tako da se brzina letilice može kontrolisati, tako da se podesi brzini cilja i na taj način omogući produženo vreme posmatranja.

Solarna jedra bi mogla biti još važnija za omogućavanje misija na udaljenije destinacije, poput drugih zvezdanih sistema. „Ako ne želite da vaše putovanje potraje desetine hiljada godina, morate dostignuti brzinu koja je deo brzine svetlosti“, rekao je Eliot Gilum, naučnik sa SETI instituta u Kaliforniji.

Japanska svemirska agencija lansirala je prvu svemirsku letelicu sa solarnim jedrima: sondu Venera pod nazivom Ikaros opremljenu grubim, neupravljivim jedrom od 14 sa 14 metara. Ikaros je proleteo pored Venere krajem 2010. i nestao iz radio dometa pet godina kasnije.

U međuvremenu svemirske letelice sa solarnim jedrima su postale bolje od Ikarosa. Dizajneri LightSaila 2 su se nadali da će njihova misija u orbiti trajati godinu dana. Skoro 940 dana kasnije, i dalje je sve kako treba, letilica plovi na talasima nedavno pojačanog solarnog vetra fotografišući Zemlju, sve vreme dodatno potkrepljujući dokaze opravdanosti koncepta solarnog jedra.

Savremeni materijali to omogućavaju. Današnja solarna jedra su napravljena od majlera (mylar) ili izolacionog materijala CP-1. To su čvrsti i fleksibilni materijali, čak i sa debljinama koje su samo nekoliko mikrona. Aluminijumski premaz ih čini reflektivnijim, povećavajući udarnu silu fotona.

Sledeća misija sa solarnim jedrom, Castillo-Rogezov NEA Scout, ima za cilj da sustigne i ispita asteroid prečnika 16 metara po imenu 2020 GE. 2020 GE je veoma mali asteroid čija orbita prelazi orbitu Zemlje. NASA JPL je klasifikovala 2020 GE kao „Asteroid blizu Zemlje“ zbog blizine orbite Zemlje, ali se ne smatra potencijalno opasnim jer kompjuterske simulacije nisu ukazale na neposrednu verovatnoću budućeg sudara. Misija treba da utaba put za ambicioznija istraživanja asteroida u narednim godinama i decenijama. NEA Scout ima solarno jedro veličine 9 sa 9 metara, duplo veće površine od jedra LightSaila 2.

Advanced Composite Solar Sail System (Napredni kompozitni solarni sistem jedara) je Nasiina sledeća misija solarnog jedra nakon NEA Scouta, ima jedro koje je malo manje, ali i manju težinu konstrukcije, što bi trebalo da ga učini još efikasnijim.

Advanced Composite Solar Sail System. Ilustracija potpuno razvijenog solarnog jedra veličine približno 9 metara po strani. Izvor: NASA

Lekcije naučene iz sve tri ove misije mogle bi se spojiti 2025. godine sa najvećom demonstracijom solarnih jedara koja će doći: Nasinim solarnim kruzerom, koji bi mogao da se pohvali najvećim jedrom do sada, sa skoro 2000 kvadratnih metara.

Ako sve bude po planu, za samo šest godina preći ćemo od malih solarnih jedara do jedara veličine nekoliko teniskih terena. Trend je jasan: solarna jedra postaju sve veća, a istovremeno postaju lakša po kvadratnom metru.

Sigurno je da ne postoje lakši i jeftiniji načini slanja svemirskih letelica veoma daleko i veoma brzo od korišćenja pogona na svetlosna jedara.

Oduvek i danas, najjeftiniji način putovanja na velike daljine na planeti Zemlji je sa jedrilicom pogonjene vetrom. Jedine trke oko sveta koje postoje, su trke jedrilicama. Pogon na svetlost bilo od zvezda ili usmerenih lasera pretenduje da bude glavni način plovidbe među zvezdama.

Izvori:

https://news.yahoo.com/ticket-interstellar-space-shiny-ultra-100329077.html 

https://www.nasa.gov/content/nea-scout

https://www.nasa.gov/directorates/spacetech/small_spacecraft/ACS3 

https://en.wikipedia.org/wiki/LightSail