Do niedawna była to tylko koncepcja rodem z literatury science fiction, ale dziś nabiera realnych kształtów. Żagle słoneczne, pozwalające satelitom na poruszanie się wyłącznie dzięki światłu słonecznemu, mogą już wkrótce pomóc nam w monitorowaniu aktywności Słońca i prognozowaniu pogody w kosmosie.
Od dekad ludzkość korzystała z tradycyjnych metod napędu w przestrzeni kosmicznej, polegających głównie na wykorzystaniu paliw chemicznych lub elektrycznych. Żagle słoneczne wywracają to do góry nogami, pozwalając statkom kosmicznym wykorzystywać "ciśnienie" promieniowania słonecznego jako siłę napędową. Mechanizm ów przypomina klasyczne żeglowanie, z tą różnicą, że zamiast wiatru wykorzystywane są fotony – cząstki światła.
Każdego dnia Słońce emituje strumień cząstek – tak zwany wiatr słoneczny, składający się głównie z protonów i elektronów. Gdy ów strumień dociera do ziemskiej magnetosfery, może powodować szereg efektów, w tym pojawienie się zorzy polarnej lub nawet poważne zakłócenia w sieciach energetycznych, systemach GPS oraz komunikacji radiowej. Burze geomagnetyczne mogą również stanowić zagrożenie dla satelitów i astronautów przebywających na orbicie.
Obecnie systemy monitorowania pogody kosmicznej, choćby Advanced Composition Explorer, czy Deep Space Climate Observatory, zbierają dane z punktu Lagrange’a L1 – obszaru między Ziemią a Słońcem, znajdującym się około 1,5 mln kilometrów od naszej planety. To jednak nie wystarczy, by zapewnić nam długoterminowe prognozy. Dzięki żaglom słonecznym satelity mogłyby dotrzeć jeszcze bliżej Słońca i szybciej analizować emisje cząstek, zwiększając czas ostrzegania o niebezpiecznych zdarzeniach o około 50%.
Prym wśród projektów wykorzystujących wyżej wspomniane zjawisko jest Solar Cruiser – wspólna inicjatywa NOAA i NASA. Satelita wyposażony w rozkładany żagiel słoneczny o powierzchni 1653 m² ma zostać uruchomiony już w 2029 roku. Najważniejszym celem tej misji będzie testowanie nowej metody napędu oraz dostarczenie jeszcze dokładniejszych danych na temat aktywności słonecznej.
Konstrukcja statku obejmuje cztery osobne ćwiartki żagla, które mają zostać ukończone do lutego 2026 roku. Po pełnym wdrożeniu technologii możliwe będzie nie tylko skuteczniejsze prognozowanie burz geomagnetycznych, ale także zmiana sposobu nawigacji w przestrzeni kosmicznej – bez konieczności stosowania kosztownych paliw.
Wykorzystanie żagli słonecznych nie ogranicza się jedynie do obserwacji Słońca. Technologia z powodzeniem może znaleźć zastosowanie w misjach eksploracyjnych, na przykład w badaniu odległych zakątków Układu Słonecznego. Teoretycznie statki kosmiczne napędzane światłem mogłyby osiągać bardzo wysokie prędkości, co w przyszłości mogłoby posłużyć do misji o skali międzygwiezdnej.
Jednak i tu pojawiają się pewne wady rozwiązania. Żagle słoneczne wymagają ogromnej powierzchni, aby generować wystarczającą siłę napędową, co utrudnia ich wykorzystanie w większych misjach załogowych. Precyzyjna kontrola kierunku lotu w przestrzeni kosmicznej stanowi pewne wyzwanie, nad którym naukowcy obecnie ciężko pracują.
Czytaj również: Dziwny pomysł NASA. Zbadają zorzę ale inaczej
Żagle słoneczne to innowacja, która może nam dać ogromną przewagę w dziedzinie eksploracji kosmosu. W ten sposób rzeczą maksymalnie realną będzie szybsze ostrzeganie przed burzami geomagnetycznymi. Wśród korzyści wymienia się też: lepszą ochronę satelitów i systemów telekomunikacyjnych oraz tańszą eksplorację przestrzeni kosmicznej.
Hej, jesteśmy na Google News - Obserwuj to, co ważne w techu
