Dodano: 01 sierpień 2019r.

Udane testy żagla słonecznego. LightSail 2 zmienił orbitę

Udało się! Satelita LightSail 2 stał się pierwszym statkiem kosmicznym, który podniósł swoją orbitę wyłącznie przy pomocy światła słonecznego. Testy żagla słonecznego przeszły pomyślnie pokazując, że technologia ta jest użyteczna i ma spory potencjał.

Udane testy żagla słonecznego. LightSail 2 zmienił orbitę

 

Lata ciężkiej pracy i symulacji komputerowych, niezliczone testy naziemne i siedem milionów dolarów pozyskanych z funduszy społecznościowych – to wszystko zaowocowało pierwszym na świecie, działającym statkiem kosmicznym z napędem słonecznym, czyli żaglem słonecznym. The Planetary Society poinformowało za pośrednictwem mediów społecznościowych o udanych testach nowego napędu.

Od czasu rozwinięcia materiału żagla słonecznego w zeszłym tygodniu, kierownictwo misji optymalizuje sposób, w jaki statek kosmiczny orientuje się podczas kosmicznej żeglugi. Po kilku poprawkach LightSail 2 zaczął podnosić swoją orbitę wokół Ziemi.

 

W ciągu ostatnich czterech dni statek kosmiczny podniósł apogeum swojej orbity o około dwa kilometry. Zespół kierujący misją potwierdził, że to dzięki napędowi żagla słonecznego. Oznacza to, że misja demonstracyjna, mająca pokazać moc i użyteczność technologii żagli słonecznych, osiągnęła swój cel.

- Cieszymy się, że możemy ogłosić sukces misji w LightSail 2 - powiedział Bruce Betts, kierownik programu LightSail i główny naukowiec The Planetary Society. - Naszym kryterium było zademonstrowanie kontrolowanej żeglugi słonecznej w statku typu CubeSat poprzez zmianę orbity przy użyciu jedynie lekkiego ciśnienia Słońca, czego nigdy wcześniej nie zrobiono – dodał.

Sonda LightSail 2 znajduje się na orbicie od ponad miesiąca. W zeszłym tygodniu po raz pierwszy rozwinęła swoje żagle. W ciągu około ośmiu dni statek kosmiczny podniósł swoją orbitę o 1,7 kilometra, popychany wyłącznie przez fotony Słońca, które „odbijają się” od żagli.

LightSail 2 jest kontrolowany autonomicznie za pomocą wbudowanego algorytmu. Obracając statek kosmiczny o 90 stopni co 50 minut, oprogramowanie to może zmienić orientację statku, tak aby otrzymał wystarczającą ilość energii od Słońca bez względu na to, gdzie się znajduje. Algorytm jest wciąż aktualizowany i poprawiany.

The Planetary Society ogłosiło sukces, ale testy wciąż trwają. Kontrola misji może dużo nauczyć się podczas tego eksperymentu. Przede wszystkim, jak sterować statkiem oraz co można udoskonalić. Symulacje komputerowe przewidywały, że napęd słoneczny podniesie orbitę statku o około pół kilometra na dzień. W rzeczywistości statek kosmiczny wzniósł się jednego dnia o około 900 metrów.

Materiał, z którego zrobiony jest żagiel nazywany jest Mylarem ma grubość zaledwie 4,5 mikrometra – jest cieńszy niż ludzki włos. Sam żagiel to w rzeczywistości układ czterech mniejszych trójkątnych żagli, które razem tworzą duży kwadrat o powierzchni 32 metrów kwadratowych. 

Żagiel słoneczny wykorzystuje pęd fotonów pochodzących ze Słońca, podobnie jak żaglówka wykorzystuje energię wiatru. Lekki żagiel nie wychwytuje fotonów. Fotony odbijają się od jego powierzchni i przekazują tym samym niewielką ilość energii, która napędza statek. To lekka, prosta technologia, która ma ogromny potencjał.

W próżni przestrzeni kosmicznej nie ma oporu powietrza, więc z czasem, gdy coraz więcej fotonów odbija się od żagla, prędkość statku zrasta. Wszystko bez przenoszenia paliwa lub innego układu napędowego.

Dopóki fotony będą uderzać w żagiel, statek będzie przyspieszać. Teoretycznie statek z takim napędem może osiągnąć prędkość, których rakieta chemiczna nigdy nie osiągnie. Oczywiście przyspieszenie nie będzie rosnąć cały czas w tym samym tempie. Im dalej od Słońca, tym przyspieszenie będzie się zmniejszać.

W przyszłości lekkie żagle takie jak ten mogą być realnym sposobem napędzania małych satelitów przez Układ Słoneczny, a być może nawet poza nim, bez konieczności stosowania ogromnej ilości paliwa, której potrzebuje tradycyjny statek kosmiczny. Nawet jeśli przyspieszenie jest powolne, światło słoneczne jest stałe i teoretycznie może doprowadzić statek kosmiczny do imponujących prędkości.

 

Źródło i fot.: The Planetary Society