LightSail 2 úspěšně rozmístil své solární plachty. Krátce po 12:00 PST Planetární společnost tweetovala, že plachty byly rozmístěny a že kosmická loď plula se slunečním světlem. Všichni si můžeme užít jejich úspěch a začít přemýšlet, jak solární plachty zapadnou do plánů lidstva na průzkum vesmíru.
Aktualizace: Tento článek byl aktualizován o nové obrázky z LightSail2.
NALOŽENÍ PLACHTY DOKONČENO! Plujeme na SUNLIGHT!!!!! pic.twitter.com/PA74NMa7Ry
— Planetární společnost (@exploreplanets) 23. července 2019
Toto je dramatický okamžik pro LightSail 2 a pro The Planetary Society, největší světovou neziskovou vesmírnou organizaci. LightSail 2 je třetí kosmická loď v jejich programu LightSail. Byl vypuštěn 25. června a od té doby je na oběžné dráze, připravuje se na nasazení plachet a posílá nám nějaké sladké obrázky Země .
Dramatický obraz rozvíjejících se plachet s vy-víte-co v pozadí. Obrazový kredit: Planetární společnost.
Série tweetů od The Planetary Society vyprávěla příběh celé dopoledne.
Nasazení plachty je manuální dvoukrokový postup iniciovaný týmem pozemních systémů. Nejprve musí tým plachtu „vyzbrojit“ pro nasazení a poté poslat příkaz k nasazení plachty. Pokud vše půjde dobře, telemetrie by měla ukazovat zvyšující se počty motorů.
— Planetární společnost (@exploreplanets) 23. července 2019
Plachta LightSail 2 je ve skutečnosti systém čtyř menších trojúhelníkových plachet, které při nasazení tvoří jeden velký čtverec. Plachta po nasazení měří 32 metrů čtverečních nebo 340 čtverečních stop. Jakmile je rozmístěna, může být použita ke zvýšení oběžné dráhy kosmické lodi, což demonstruje sílu a užitečnost solárních plachet.
Nasazená lehká plachta měří 32 metrů čtverečních nebo 340 stop čtverečních. Obrazový kredit: Planetární společnost.
MOTOR ZAPNUTÝ. Telemetrie ukazuje #LightSail2 motor rozvíjení plachty je aktivní.
— Planetární společnost (@exploreplanets) 23. července 2019
Dále přišla nějaká telemetrie z malého satelitu, která ukázala, že počet motorů stoupá. Telemetrie také ukázala, že kamery byly aktivní.
NABÍZENÍ DOKONČENO! Telemetrie ukazuje, že motor dosáhl cílového počtu! pic.twitter.com/GhKv3ptdQS
— Planetární společnost (@exploreplanets) 23. července 2019
Tento gif pochází z LightSail 2's Camera 1 a ukazuje nasazování solární plachty. Obrazový kredit: Planetární společnost
Technologie solární plachty
Pokud nejste obeznámeni s technologií solárních plachet, myšlenka je relativně jednoduchá, alespoň teoreticky.
Sluneční plachta využívá hybnost fotonů přicházejících ze Slunce, podobně jako plachetnice zachycuje energii větru. Světelná plachta nezachycuje fotony. Fotony se odrážejí od reflexního povrchu a pohánějí plachtu. Je to lehká, jednoduchá technologie, která má velký potenciál.
Ve vakuu vesmíru to funguje. Pohybu kosmické lodi neklade žádný odpor, takže postupem času, jak se od ní odráží stále více fotonů, její rychlost se zvyšuje. To vše bez přepravy paliva nebo jiného pohonného systému.
V některých ohledech je solární plachta přesně jako plachta na lodi. Plachta může být zaměřena do úhlů, aby nasměrovala cestu kosmické lodi. Pokud jsou plachty namířeny přímo ke Slunci, bude kosmická loď cestovat přímo od Slunce. Ale nakloněním nebo změnou úhlu plachet se může kosmická loď využívající solární plachty řídit a pohánět se Sluneční soustavou i mimo ni.
Umělecká ilustrace japonské kosmické lodi IKAROS, první kosmické lodi, která úspěšně demonstrovala technologii solárních plachet. Obrazový kredit: Andrzej Mirecki – vlastní práce, CC BY-SA 3.0, https://commons.wikimedia.org/w/index.php?curid=14656159
Cestou také získávají stále větší dynamiku. Mohou pokračovat ve zrychlování, dokud na ně dopadají fotony. Kosmická loď se solární plachetnicí může dosáhnout rychlosti, které chemická raketa nikdy nedosáhne, i když samozřejmě sama o sobě nemůže uniknout gravitační síle Země.
Tento gif pochází z LightSail 2’s Camera 2. Image Credit: The Planetary Society
Samozřejmě, hybnost nemůže narůstat stejným tempem navždy. Čím dále se sluneční plachta dostane od Slunce, tím méně fotonů na ni dopadne. A přestože se v prázdnotě vesmíru nezpomalí, jeho rychlost zrychlení se sníží.
Ze všech těchto důvodů jsou solární plachty zaměřeny na dlouhé cesty, kde může zazářit jednoduchý, ale účinný pohonný systém. Existuje dokonce myšlenka, že lasery by mohly být namířeny na sluneční plachty, aby jim pomohly ještě více zrychlit.
Laserem asistované solární plachty
The Průlomový Starshot Cílem projektu je poslat flotilu malých kosmických lodí se solárními plachtami k našemu nejbližšímu hvězdnému sousedovi, Alpha Centauri. Namísto spoléhání se pouze na energii Slunce, aby se tam dostal, by byl poháněn řadou laserů, jejichž fotony by dopadaly na plachty stejně jako Slunce. Laserové pole by urychlilo kosmickou loď na konečnou rychlost asi 60 000 km/s (37 282 mps) – neboli 20 % rychlosti světla.
Tento snímek ukazuje hvězdný systém nejbližší Slunci, jasnou dvojhvězdu Alpha Centauri AB a její vzdálenou a slabou společnici Proximu Centauri. Koncem roku 2016 ESO podepsalo dohodu s Breakthrough Initiatives o přizpůsobení přístrojového vybavení VLT k provádění pátrání po planetách v systému Alpha Centauri. Takové planety by mohly být cílem pro případné vypuštění miniaturních vesmírných sond iniciativou Breakthrough Starshot Initiative. Kredit: ESO
Alfa Centauri je 4,37 světelných let daleko, takže i s lasery by projektu Breakthrough Starshot trvalo 20 let, než by se tam dostal.
Ale to je úplně jiný a ambicióznější projekt než LightSail 2. Breakthrough Starshot je také projekt ruského miliardáře, zatímco LightSail je veřejná, nezisková kosmická loď postavená z peněz získaných od nadšených příznivců.
A jeho dnešní úspěch je skvělým úspěchem.
LightSail 2 je demonstrační mise, která má ukázat, jak může i malá solární plachta zvednout oběžnou dráhu kosmické lodi. Stále je potřeba překonat spoustu překážek, aby se to zvětšilo. Může mít komerční využití pro malé satelity a nakonec může jeho technologie hrát roli při zkoumání naší sluneční soustavy.
Ale pro dnešek si užijte úspěch The Planetary Society!