Za dobrých podmienok by sme rozvinutú plachtu, ktorej rozmery podľa úradu NASA dosahujú veľkosť malého bytu, mohli vidieť aj zo Zeme.
Slnečné plachetnice využívajú ako pohon tlak slnečného žiarenia. Od odrazovej plochy sa odrážajú fotóny, ktoré zabezpečujú pohyb zariadenia. Zdroj: NASA
Vízie o kozmickom cestovaní by onedlho mohli dostať o čosi reálnejšie kontúry. V utorok 23. apríla 2024 raketa Electron odletí zo štartovacieho komplexu 1 (Rocket Lab Launch Complex 1) komerčného kozmodrómu na novozélandskom polostrove Mahia. Na palube ponesie zaujímavý náklad – zloženú solárnu plachtu. Vo vesmíre ju nebudú poháňať poryvy vzduchu, ale tlak vetra zo Slnka. Vedci od tejto technológie očakávajú, že by mohla v budúcnosti znížiť potrebu veľkých objemov pohonných látok a eliminovať ťažké pohonné systémy.
Plachta v škatuľke
Orbitálna nosná raketa Electron vynesie koncom apríla do kozmu technológiu s názvom Advanced Composite Solar Sail System (ACS3). Umiestnená je v takzvanom 12U cubesate, ktorý vyvinula spoločnosť NanoAvionics. Firma sa zameriava na integráciu užitočného zaťaženia a vedeckých prístrojov do prepravných zariadení označených spacecraft bus, ktoré ďalej poputujú na palubu kozmickej sondy.
Ide o rozmerovo väčší cubesat, pozostáva z dvanástich základných kociek s rozmermi 10 × 10 × 10 centimetrov. Družica má podľa českého popularizátora kozmonautiky Dušana Majera v zloženom stave rozmery menšej mikrovlnnej rúry (približne 20 × 20 × 30 centimetrov). V tomto priestore je dômyselne zložená celá technológia ACS3.
Cubesat, v ktorom je umiestnený systém Advanced Composite Solar Sail System (ACS3), má rozmery malej mikrovlnnej rúry. Zdroj: NASA
„Systém tvorí predovšetkým samotná slnečná plachta z polymérov s plochou 80 štvorcových metrov a so štyrmi nosníkmi z kompozitných materiálov,“ vysvetlil Majer pre portál VEDA NA DOSAH a dodal, že ramená slnečnej plachty majú valcovitý tvar a môžu byť rozložené naplocho alebo byť navinuté ako meracie pásmo: „Zaberajú menej miesta, ale ponúkajú všetky výhody kompozitných materiálov, ako sú napríklad menšie deformácie počas teplotných zmien.“
Vesmírny jachting
Primárnym cieľom súčasnej misie amerického Úradu pre letectvo a vesmír (NASA) je otestovať vysunutie ramien. V prípade úspechu by inžinieri chceli preveriť aj funkčný potenciál samotnej plachty. Pomocou série manévrov, ktoré budú založené na otáčaní plachty podobne, ako to poznáme z jachtingu na Zemi, by zmenili trajektóriu cubesatu.
Solárna plachta potrebuje na správne fungovanie oveľa vyššiu obežnú dráhu v porovnaní s Medzinárodnou vesmírnou stanicou. Ramená sa začnú vysúvať až v okamihu, keď dosiahne výšku 1 000 kilometrov nad zemským povrchom.
Inžinieri z Langley Research Center v americkom Hamptone testujú umiestnenie plachty na výsuvných ramenách. Zdroj: NASA
„Sedemmetrové výsuvné nosníky je možné zložiť do tvaru, ktorý sa zmestí do ľudskej dlane,“ opísal pozoruhodné možnosti komponentu solárnej plachty Alan Rhodes, vedúci systémový inžinier misie.
Po úplnom rozvinutí vytvoria uhlopriečky, na ktorých bude napnutá plachta. Proces rozloženia potrvá približne 25 minút a celý jeho priebeh budú monitorovať kamery na cubesate.
Spoľahlivá čerpacia stanica
Naša najbližšia hviezda a centrálne teleso slnečnej sústavy je podľa vedcov približne v polovici svojho života. Podľa najpresnejšieho odhadu môže mať Slnko 4,6 miliardy rokov.
Je teda viac než isté, že aj naďalej bude spoľahlivým zdrojom vysokoenergetických častíc – najmä elektrónov a protónov, ktoré dosahujú energiu približne 500 kiloelektrónvoltov. Tlak, ktorý je tvorený prúdom nabitých častíc a prejavuje sa približne 10 000-krát intenzívnejšie ako slnečný vietor, pomáha solárnej plachte pri pohybe vesmírom.
„Hlavnou výhodou slnečnej plachty je, že využíva externý zdroj pohonu, ktorý je nepretržitý a nekonečný – minimálne z hľadiska ľudskej existencie,“ uviedol Majer.
Smerom von zo slnečnej sústavy však slabne aj tlak slnečného vetra. Predpokladá sa, že oblasť takzvanej heliopauzy (bod, kde už nie je dostatočne silný) leží ďaleko za obežnou dráhou planéty Neptún.
„Slnečná plachta sa dá použiť iba vo vnútorných oblastiach slnečnej sústavy, teda v blízkosti Slnka,“ upresnil šéfredaktor webu kozmonautix.cz Dušan Majer.
Viditeľná zo Zeme
Americká vesmírna agentúra vynesie do vesmíru solárnu plachtu, ktorú rozmermi prirovnala k šiestim parkovacím miestam alebo malému bytu.
Ak v čase, keď plachta bude už rozložená, budú dobré pozorovacie podmienky, mohlo by byť zariadenie viditeľné aj zo Zeme. Podmienkou je optimálna orientácia Slnka, plachty a pozorovateľa.
Povrch plachty by na oblohe mohol vytvoriť bod, ktorý sa bude jasom podobať na najjasnejšiu hviezdu nočnej oblohy – Sírius.
Zdroj: NASA, kosmonautix.cz
(zh)
