Το ηλιακό Velas ωθεί το διαστημόπλοιο με ελαφριά πίεση από το Sol. Μια πρόσφατη μελέτη από μηχανικούς του Imperial College London δείχνει ότι αυτή η τεχνολογία θα μπορούσε να στείλει επανδρωμένες ή μη επανδρωμένες αποστολές στο όριο Sistema Solar τις επόμενες δεκαετίες. Η εργασία αξιολογεί την πρόοδο ήδη δοκιμασμένων πρωτοτύπων και τα απαραίτητα επόμενα βήματα.
Η έννοια υπάρχει εδώ και αιώνες. Τα πλοία Antigos χρησιμοποιούσαν άνεμο. Στο διάστημα, η ιδέα προσαρμόζει την αρχή στα φωτόνια. Οι αποστολές Várias επέδειξαν βασική λειτουργία. Οι ερευνητές του Agora μετρούν τις πραγματικές δυνατότητες για μεγαλύτερες αποστάσεις.
Το Missões αποδεικνύει την αρχή της ελαφριάς πρόωσης
Το Japão εκτόξευσε το ΙΚΑΡΟΣ το 2010. Το διαστημόπλοιο έφτασε στο Vênus και επιβεβαίωσε την επιτάχυνση από το ηλιακό πανί. Η αποστολή δοκίμασε υλικά και έλεγχο στάσης με υγρούς κρυστάλλους.
Το Planetary Society έστειλε το LightSail 2 το 2019. Το CubeSat άλλαξε την τροχιά του γύρω από το Terra μόνο με την ηλιακή πίεση. Η επιχείρηση διήρκεσε περισσότερα από τρία χρόνια έως ότου επανεισέλθει στην ατμόσφαιρα το 2022. Τα πειράματα Essas εξάλειψαν τις αμφιβολίες σχετικά με τη βασική βιωσιμότητα της τεχνολογίας.
- Το ΙΚΑΡΟΣ επέδειξε διαπλανητική πλοήγηση με πανί 200 τετραγωνικών μέτρων.
- LightSail 2 ελεγχόμενη τροχιά σε χαμηλό περιβάλλον Terra με πανί 32 τετραγωνικών μέτρων.
- Οι αποστολές Ambas χρησιμοποίησαν ελαφριά υλικά και αναδιπλούμενες δομές στήριξης.
- Η Testes επιβεβαίωσε τη δημιουργία συνεχούς επιτάχυνσης χωρίς χημικό προωθητικό.
Το Estudo του Imperial College θέτει προθεσμίες για το Sistema Solar edge
Ο Debdut Sengupta και οι συνεργάτες του δημοσίευσαν ανάλυση για την τρέχουσα κατάσταση των ηλιακών πανιών. Η εργασία συγκρίνει αυτό που ήδη υπάρχει με απαιτήσεις για αποστολές που φτάνουν στην ηλιόπαυση.
Το Eles καταλήγει στο συμπέρασμα ότι τα πλοία θα μπορούσαν να φτάσουν στην άκρη του Sistema Solar σε 10 ή 20 χρόνια με την κατάλληλη ανάπτυξη. Η εστίαση είναι σε μεγαλύτερα, πιο ανθεκτικά στη θερμότητα πανιά και βελτιωμένα συστήματα ελέγχου. Το Sengupta θεωρεί τις ιδέες τεχνικές, αλλά εφικτές με χρηματοδότηση και εστιασμένη μηχανική.
Το Projetos ως Svarog, με επικεφαλής τους φοιτητές του Imperial College, προετοιμάζει το CubeSat με πανί για τον διαστρικό χώρο. Έχουν ήδη πραγματοποιηθεί προσομοιώσεις υψομέτρου και τροχιάς Testes. Ο στόχος είναι η αποστολή του πρώτου πολιτικού αντικειμένου πέρα από το Sistema Solar.
Οι τεχνικοί του Desafios εστιάζουν τις προσπάθειες στα υλικά και την επεκτασιμότητα
Το Velas πρέπει να είναι τεράστιο αλλά εξαιρετικά ελαφρύ. Η πίεση των φωτονίων είναι ασθενής. Επομένως, η επιφάνεια πρέπει να αντισταθμίζει αποτελεσματικά.
Η Engenheiros αναπτύσσει μεμβράνες που είναι πιο ανθεκτικές σε ακραίες θερμοκρασίες και ακτινοβολία. Η υποστήριξη Estruturas, που ονομάζεται booms, θα πρέπει να ξεδιπλώνεται στο κενό χωρίς αποτυχία. Το Attitude Controle απαιτεί ακρίβεια για να κατευθύνει τη δύναμη.
- Το τρέχον Materiais υποστηρίζει πτήσεις επίδειξης αλλά απαιτούν αναβαθμίσεις για μεγάλες αποστολές.
- Το Simulações βαθμολογεί τη θερμική καταπόνηση κοντά στο Sol για αύξηση της ταχύτητας.
- Το Integração με λεπτά ηλιακά πάνελ επιτρέπει την τροφοδοσία των ενσωματωμένων οργάνων.
- Το Testes σε εργαστηριακές και υποτροχιακές πτήσεις βελτιώνει την αυτόματη ανάπτυξη.
Το Aplicações κυμαίνεται από εξωτερικούς πλανήτες έως διαστρικές έννοιες
Τα Missões έως Júpiter ή Saturno μπορούν να μειώσουν το χρόνο ταξιδιού. Το Velas αποφεύγει μεγάλο μέρος του καυσίμου. Το Isso απελευθερώνει μάζα για ωφέλιμο φορτίο επιστήμης.
Πιο φιλόδοξος στόχος Propostas 100 AU ή περισσότερο. Το Algumas μελετά τη χρήση επίγειου ή ηλιακού λέιζερ για μεγαλύτερη αρχική ώθηση. Η μελέτη Sengupta διαχωρίζει αυτό που είναι ρεαλιστικό τώρα από αυτό που απαιτεί πρόσθετες δεκαετίες έρευνας.
Το επανδρωμένο Naves αποτελεί μεγαλύτερη πρόκληση. Το Proteção κατά της ακτινοβολίας, οι προμήθειες και τα συστήματα υποστήριξης ζωής αυξάνουν τη μάζα. Το Velas εξακολουθεί να προσφέρει δρόμο προς τα εμπρός χωρίς να βασίζεται αποκλειστικά σε χημικούς πυραύλους.
Τα βήματα του Próximos εξαρτώνται από τη διεθνή χρηματοδότηση και τη συνεργασία
Ο χώρος του Agências και οι ιδιωτικές ομάδες σχεδιάζουν μεγαλύτερες επιδείξεις. Η NASA προετοιμάζει αποστολές όπως το Solar Cruiser. Το Universidades και οι εταιρείες δοκιμάζουν εξαρτήματα παράλληλα.
Η συναίνεση είναι ότι η τεχνολογία εξελίσσεται γρήγορα. Το Proof-of-concept Voos υπάρχει ήδη. Το επόμενο άλμα απαιτεί πλήρη ενσωμάτωση σε επιχειρησιακές αποστολές.
Η Pesquisadores τονίζει ότι η στιγμή είναι ευνοϊκή. Το Avanços σε ελαφριά υλικά και οι υπολογισμοί επιτρέπουν ακριβείς προσομοιώσεις πριν από την εκτόξευση. Το αποτέλεσμα θα μπορούσε να ανοίξει φθηνότερες και πιο βιώσιμες διαδρομές για βαθιά εξερεύνηση.