Csillagászati hírek a nagyvilágból – A napszél ereje – üzemanyagként?

A
napvitorlás technika segítségével a kutatók megtalálták a módot egy kis
súlyú, hajtóanyagot nem igénylő meghajtás
létrehozására
az űrjárművek számára.
„Kezd megvalósítható formát ölteni a csillagközi utazás, mivel
ezeknek az eszközöknek nem kell üzemanyagot cipelniük magukkal,
hanem napszél
vagy nagy energiájú lézer adja a meghajtásukat.” mondta Hoppy Price
a NASA JPL laboratórium napvitorlás fejlesztéssel megbízott főmérnöke.
A napvitorlázás energia-takarékos, olcsó előállítani és nagymértékben
csökkenti az űrjármű tömegét, ami tovább növeli az elérhető legnagyobb
sebességét.
A vitorlák nagy méretű, vékony, sima felszínű és kis tömegű anyagból
készülnek. Ezek nap felé tekintő felszínét fényvisszaverő anyaggal
fedik. A végeredmény egy hatalmas, futballpálya méretű tükör. Erről
a tükörfelszínről
visszaverődő foton részecskék átadva lendületüket a szerkezetnek
hajtják azt előre.
Az ötlet a napvitorlás megépítésére a XVII. században élt Johannes
Kepler-től származik, aki üstökös-megfigyelés közben elhajlani
látta annak a csóváját,
mintha azt, valami a Nap felől fújná. Ebből ő arra a következtetésre
jutott, hogy az űrben fúj valamiféle szél, amit ha képes befogni
egy hajó, akkor haladni tud a segítségével az űrben.
Kepler tévedett a szelet illetően, mivel az nem létezik vákuumban,
így az űrben sem, ahol szintén vákuum található. De mégis jól látta
az üstökös
csóvájának elhajlását, amit azonban nem a szél okozott, hanem a
csóva részecskéiről visszaverődő fotonok. Földi körülmények között
a fotonok
ezen mechanikai hatását nem tudjuk hasznosítani a nagy súrlódási
erők miatt, azonban az űrben ez az erő jó hatásfokkal munkára fogható,
az
ott lévő kis súrlódási erők következtében.
Newton törvénye szerint bármely tárgy a rá ható kiegyenlítetlen
erők hatására az eredő erő irányába fog folyamatosan gyorsulni.
Bár meglehet,
hogy a Nap által kifejtett tolóerő nagyon pici, de hetek hónapok
alatt annyira felgyorsíthatja a „vitorlást”, hogy a Los Angeles-New
York
távolságot kevesebb, mint 1 perc alatt tenné meg. Ez még mindig
ötször gyorsabb,
mint amennyivel a Voyager és a Pioneer űrszondák száguldanak a
külső naprendszerben.
A NASA-nál jelenleg folyik egy kutatási program, melynek célja
kifejleszteni egy repüléskész napvitorlást. „Úgy tervezzük, hogy
2005-re földi
körülmények között tesztelni tudjuk a kész szerkezetet, majd ezt
követően pár év
elteltével már küldetést is teljesít az űrben.” mondta Said.
{mosimage}Ha a kutatás sikerrel jár, a jövőbeli küldetések már használhatják
ezt a technológiát különböző kivitelben. Amíg a kicsi, néhány méter
átmérőjű
vitorlák segíthetnek az űrjárműveknek a pályára állásban vagy a
pályastabilitás megtartásában, addig a nagy, akár 1,000,000 négyzetméter
nagyságú
vitorlák lézer vagy mikrohullám „megvilágításával” alkalmasak lehetnek
a csillagközi
utazás megvalósításában.
Az első napvitorlát egy űrszonda kapná, aminek 2015-re tervezik
az indítását. A vitorla közel fél kilométer átmérőjű lenne, ami
elég
ahhoz, hogy 2023-ra
beérje a Voyager-1 űrszondát, ami jelenleg a legtávolabbi űrszonda.
Figyelemre méltó, hogy a vitorlás csupán 8 év alatt tenné meg ugyan
azt az utat,
amit a Voyager-1 40 év alatt tett meg.

A cikket fordította: Hollósi
Botond.
Forrás: http://www.jpl.nasa.gov/technology/features/solarsails.cfm