Štítek ‘Sluneční plachetnice’

Nová technologie pro sluneční plachetnice

Plachtění kosmickým prostorem může leckomu znít jako něco ze sci-fi, ale tento koncept už dávno opustil stránky knih či stříbrné plátno. Ještě tento měsíc by měla být pomocí rakety Electron vynesena technologie Advanced Composite Solar Sail System pro sluneční plachtění nové generace. Po startu ze startovního komplexu 1 na Novém Zélandu by tato technologie mohla přinést významné pokroky pro budoucí kosmické cestování a lepší chápání našeho Slunce i celé Sluneční soustavy. Sluneční plachetnice využívají jako pohon tlak slunečního záření a mohou se podle potřeby otočit ke Slunci (nebo opačně), aby se od jejich odrazivé plachty odrážely fotony, což sondou pohne. Tato metoda eliminuje těžké pohonné systémy a může umožnit dlouhodobější a levnější mise. Ačkoliv dojde ke snížení hmotnosti, sluneční plachetnice byly limitovány materiálem a strukturou svých ramen, která slouží velmi podobně jako stěžně klasických plachetnic. A právě to by NASA chtěla do budoucna změnit.

Sluneční plachetnice, která prozkoumá planetku

Program NEA Scout počítá se sluneční plachtou

Sonda Near-Earth Asteroid (NEA) Scout je jedním ze sekundárních nákladů, které se svezou při misi Artemis I, prvním nepilotovaném letovém testu rakety SLS a lodi Orion. NEA Scout má malé rozměry srovnatelné s větší krabicí od bot a nyní byla sonda uložena do dispenzeru a usazena do prstencového adaptéru, který propojí SLS a Orion. Při misi Arteis I totiž nepůjde jen o test rakety a lodi, ale jde i o možnost, jak dostat v rámci programu Artemis malé sondy (jako je NEA Scout) k Měsíci i dál. „NEA Scout bude první americkou meziplanetární misí, která využije pohon slunečním zářením,“ říká Les Johnson, hlavní technologický pracovník z Marshallova střediska a dodává: „Měli jsme už pár zkoušek plachetnic na oběžné dráze Země, ale nyní jsme připraveni ukázat, že můžeme použít tento nový typ pohonu sond k tomu, abychom se dostali na nová místa a provedli důležitou vědu.“

Pokročilé systémy pro sluneční plachetnice

NASA vyvíjí nové rozkládací struktury, technologie a materiály, které by mohly sloužit budoucím slunečním plachetnicím k nízkonákladovým kosmickým misím. Stejně jako je klasická plachetnice poháněna větrem, který se opírá do plachty, sluneční plachetnice využívají k pohonu tlaku slunečního záření. Nepotřebují tedy klasické pohonné látky. NASA proto v rámci mise ACS3 ( Advanced Composite Solar Sail System) hledá možnosti kompozitních materiálů. Jde o kombinaci materiálů s různými vlastnostmi, které by mohly vytvořit lehké nosníky vysouvané z CubeSatu. Data získaná z mise ACS3 budou přímo využita v návrzích budoucích kompozitních systémů slunečních plachetnic. Ty mohou být využity třeba jako včasná výstraha před extrémy kosmického počasí, hledání blízkozemních planetek, přenosu dat a jednou třeba najdou uplatnění i v pilotovaných misích.

Solar Cruiser – nová sluneční plachetnice

Vizualizace projektu Solar Cruiser

Aby bylo možné dosáhnout nových a jinými způsoby těžko dosažitelných lokalit pro pozorování Slunce, se NASA pustila pro projektu sluneční plachetnice Solar Cruiser s plochou 1653 metrů čtverečních, která má na svou demonstrační misi vyrazit v roce 2025. Projekt má využít dosavadní zkušenosti, pokrok v mnoha oborech a umožnit nové přelomové vědecké objevy. Solar Cruiser je označována jako pathfinder mission, tedy projekt, který má vyšlapávat cestu. Jeho vývoj financuje Solar Terrestrial Probes Program, který spadá pod Heliofyzikální oddělení NASA. Na této sluneční plachetnici se má sejít několik nových technologií, které byly původně vyvinuty různými organizacemi. Zde dojde k jejich spojení, aby bylo možné prokázat mimořádné schopnosti pohonu sondy slunečním světlem.

Ultratenká membrána pro sluneční plachetnice

Malinká plachta tvořená nejtenčím známým materiálem – jeden atom silnou vrstvou grafenu – prošla prvotními zkouškami, které mají prokázat, jestli by se tento materiál nedal využít pro stavbu slunečních plachetnic. Mezi pohonnými technologiemi představují právě sluneční plachetnice velmi atraktivní obor – mnoho lidí fascinuje možnost, že by díky nim mohly naše sondy doletět k jiným hvězdám jen za několik desítek let. Tradiční sondy nesou pohonné látky pro své motory umožňující měnit jejich dráhu. Sluneční plachetnice nepotřebuje pohonné látky – je proto mnohem lehčí a raketa ji dostane na oběžnou dráhu mnohem snáze.

TOP5: Kandidáti na mezihvězdný pohon

Deadalus

Léto je v plném proudu, začaly nám prázdniny, lidé tráví více času odpočinkem a my v tento čas již potřetí startujeme náš letní seriál TOP5. Ten se v každém díle opět zaměří na určité téma z oblasti kosmonautiky a vybere pět nejlepších, nejzajímavějších, nejrychlejších a dalších nej… reprezentantů daného tématu. Dnešní článek se zaměří na téma, které na náš portál zdánlivě nepatří – mezihvězdné cestování. V současnosti se jedná spíše o téma vhodné pro sci-fi, avšak my jsme se pokusili pojmout jej co nejrealističtěji a v rámci možností současných technologií. A jelikož by se pozemská kosmonautika neměla v budoucnu omezit jen na Sluneční soustavu, považujeme za vhodné krátce se rozepsat o pohonech, které by jednou mohly být kandidáty pro cesty mimo Sluneční soustavu nebo rovnou k cizím hvězdám.

Kdy budou potřeba kapitáni slunečních plachetnic? (1. díl)

Idea sluneční plachetnice se objevuje již na počátku kosmického věku, avšak její konkrétní realizace je stále na úplném začátku. Podívejme se, jak daleko jsme od budoucnosti, ve které kapitáni pod plachtovím dobývají vesmírný prostor. Vesmírná či sluneční plachetnice se vyskytuje například v knize Pierra Boulleho Planeta opic. Ještě dříve se objevila v povídce Cordwinera Smitha „The Lady Who Sailed The Soul“ z roku 1960 nebo v povídce známějšího autora Arthura C Clarka „The Wind from the Sun“ z roku 1963 o závodu slunečních plachetnic na zemské orbitě. U těchto lodí se využívá tlaku záření, které je vyzařováno Sluncem a dopadá na „plachtu“ vesmírného plavidla. V daném případě dominantně jde o světelné záření, které vyvíjí v normální situaci zhruba o dva až tři řády větší tlak než sluneční vítr složený z nabitých částic. Plachta musí mít velmi velkou plochu, protože výsledný tlak záření je velmi malý. Výhodou je, že působí neustále. Problém nastane, pokud se chceme dostat do vzdálených oblastí Sluneční soustavy a ještě větší je, pokud zamíříme k jiným hvězdám. Za dráhou Jupitera je intenzita a tlak světla ze Slunce už pro plachtění slabý. Na způsoby, jak tuto situaci řešit se podrobněji podíváme za chvíli.

Pojďme plachtit na slunečních paprscích

Moře šplouchá, tvář vám hladí jemný vánek, který se zlehka opírá do plachet vaší lodi a zapadající slunce všechno halí do měkkých oranžových barev. Skutečná romantická idylka. Slunce a plachtění k sobě patří už od pradávna. Jenže technici se již před několika lety rozhodli, že by mohli starý známý princip, který před staletími otevřel lidem nové možnosti, vylepšit a použít v kosmickém prostoru. Kvůli nedostatku větru v těchto oblastech bylo potřeba najít jiný zdroj pohonu – a s pomocnou rukou přišlo Slunce.

Vysloužilé satelity pošle k zemi pavučina

Gossamer Deorbit Sail zdroj:esa.int

Když satelity dosáhnou konce jejich pracovního života, mohou představovat hrozbu pro jiné kosmické lodi a další lidské výtvory, protože i nadále obíhají ve stavu nečinnosti po mnoho desetiletí na zemské orbitě. Ale teď se blíží první kosmické testování nového způsobu deorbitace, čili opuštění oběžné dráhy nebo přesněji sestupu z oběžné dráhy pro nefunkční vysloužilé satelity bezpečným způsobem.

Největší sluneční plachetnici bude mít NASA

solární plachta www.nasa.gov

NASA se rozhodla, že se nenechá zahanbit Japonci a trumfne jejich první solární plachetnici IKAROS, která si vyrazila v roce 2010 okolo Venuše. Zatímco japonská plachta zabírala 200 m2, ta americká má mít plochu 1200 m2. Do kosmu se podívá příští rok. Celý projekt se nazývá Solar Sail Demonstration avšak plachetnice samotná se honosí názvem Sunjammer k připomenutí 50. výročí vydání (původně) stejnojmenné povídky A. C. Clarka o závodu slunečních plachetnic od Země k Měsíci.