Uzayda nereye gidebileceğiniz, roketinize ne kadar itici güç kattığınıza ve onu ne kadar verimli kullanabileceğinize bağlıdır. Onları yakalamanız yeterli.
Ve şimdi, Planet Society’nin yeni LightSail 2 uzay aracı, ne kadar iyi çalışacağını test ediyor.
Güneş yelkenleri ilk kez 1600'lerde Johannes Kepler tarafından düşünülmüş, yelkenlerin ve gemilerin uzay yolculuğuna adapte edilebileceğini hayal ettiği ustaca bir fikir. Tabii ki, henüz ilgili fiziği tam olarak anlamadı.
Ancak 20. yüzyılın başlarında parçacık fiziği ve kuantum mekaniğindeki büyük keşiflerle, bilim adamları ışığın kendisinin uzayda yelken açan bir rüzgar gibi davranabileceğini fark ettiler.
Fotonların kütlesi olmamasına rağmen, oldukça yansıtıcı bir yüzeyden sıçrayarak momentum verebilirler - bu hafif bir yelken. Çok fazla değil, ama boşluk boşluğunda, yelkeni yavaşlatmak için hava direnci yok. Yeterli fotonlar ve yeterli zamanla, hafif bir yelken inanılmaz yüksek hızlara ulaşabilir.
Kimyasal bir roket kullanarak, gözlemlenebilir Evrenin tüm kütlesini roket yakıtına dönüştürebilir ve ışık hızının% 0,2'sinden daha hızlı giden küçük bir uzay aracının elde edilmesini sağlayamazsınız. Ancak hafif bir yelken, teorik olarak insan yaşamında yıldızdan yıldıza seyahat ederek göreceli hızlara ulaşabilir.
Sınırsız serbest itici güç Güneş'ten geldiğinden ve devasa hızlar mümkün olduğundan, neden her yerde güneş yelkenleri yok?
İyi soru.
Gezegen Toplumunun yıllardır takıntılı olduğu bir soru ve nihayet gerçekte ne kadar iyi çalıştıklarını anlamaya çalışmak için gerçek bir güneş yelkeni başlattılar.
2005 yılında, dünyanın ilk güneş yelkeni Cosmos 1'i başlatmaya çalıştılar, ancak bir roket hatası onu yok etti. Daha sonra, 2015'te başlatılan ve uzaydaki güneş yelken dağıtımını başarıyla test eden LightSail 1'i geliştirerek işe geri döndüler.
Ve son olarak, 2019'da Gezegen Topluluğu aslında uzayda yelken açmayı denemeye hazırdı.
25 Haziran 2019'da, SpaceX Falcon Heavy ABD Hava Kuvvetleri’nin STP-2 görevi için 24 uzay aracı taşıyan Florida’daki Cape Canaveral’dan fırladı. Bu, Falcon Heavy'nin üçüncü kez piyasaya sürülmesiydi ve hepimiz, orta sahnesine başarıyla inmesini umuyorduk. Çok fazla değil, hala yapılacaklar listesinde. Ancak bu videonun konusu bu değil.
Her neyse, gizemli Hava Kuvvetleri uydularına ek olarak Falcon Heavy, Planet Society’nin LightSail 2'sini 720 kilometrelik bir rakımda çıkardığı Prox-1 taşıyıcı uzay aracında taşıyordu.
Daha sonra 23 Temmuz 2019'da uzay aracı güneş yelkenini açtı.
Menteşeli güneş dizilerini açtı ve ardından 4 adet üçgen yelkenini sararak, 32 metrekarelik yelken alanı açarak dört adet şerit metre benzeri yelken bomunu açtı.
Bu uzay aracının, sadece bir somun ekmek büyüklüğünde, sadece 5 kg veya 11 kilo ağırlığında küçük olduğunu belirtmek önemlidir.
Dünya çevresinde yörüngeye girdiğinde, uzay aracı yelkenlerini güneş ışığına ve güneş ışığına doğru sallıyor, her dönem yörüngesini günde birkaç yüz metre yükseltiyor.
Kulağa harika geliyor, ne yazık ki LightSail 2, açısını süresiz olarak yörüngede kalacak kadar dikkatlice kontrol edecek kontrol sistemlerine sahip değil.
Yeryüzünün bir tarafındaki yörüngesini günde birkaç yüz metre yükseltmesine rağmen, gezegenin diğer tarafındaki yörüngesinin düşürülmesini önlemek için yelkenleri yeterince eğemez. Sonunda Dünya'nın atmosferine dalacak ve yanacak.
Ama umarım, Gezegen Topluluğu'ndaki mühendisler nihayet bir uzay gemisinin uzay araştırmaları için ne kadar pratik olabileceğini öğrenmiş olacaklar.
Hala yörüngede ve ev gezegenimizin harika fotoğraflarını geri gönderiyor.
Planet Society’nin LightSail 2 ev verilerini göndererek, görev denetleyicilerine uzaya yelken açmayı öğretirken, bunlar bu teknolojiyi gerçek bir itiş yöntemi olarak kullanabilecek gelecekteki görevler için değerli dersler olacak.
Eserlerden biri NASA'nın Yakın Dünya Asteroid Gözcüsü veya NEA Gözcüsü'dür. Bu Cubesat misyonu, NASA'nın Uzay Fırlatma Sistemi'nin, 2020 Haziran'ında başlayabilen meçhul EM-1 misyonunun ilk testiyle ikincil bir yük olarak uçabilir.
Orion kapsülünden dağıtıldıktan sonra NEA Scout, güneş yelkenlerini, LightSail 2'nin iki katı büyüklüğünde ortaya çıkaracak ve daha sonra yakından incelemek için Dünya'ya yakın bir asteroide gidecek iki yıl geçirecekti.
Hedefi henüz bilmiyoruz, ancak potansiyel bir hedef, Dünya'dan Ay'a olan mesafeden kısa bir süre önce 1991'de keşfedilen Dünya'nın yakın nesnesi 1991 VG olabilir. Ve sonra Ağustos 2017'de geri döndü. O kayaya potansiyel bir tehdit olarak göz atmak isteyeceğiz, aynı zamanda Güneş Sisteminin gelecekteki keşiflerini desteklemeye yardımcı olabilecek bir hazine metal ve mineral hazinesi.
Güneş yelkeni kullanabilen bir diğer görev de Japonya'nın Dış Güneş Sistemi veya OKEANOS'ta Keşif ve Uzay Bilimleri için Büyük Boy Uçurtma Gemisidir. Bu, L4 ve L5 Güneş-Jüpiter Lagrange Noktalarında bulunan Truva asteroitlerinin bir görevi olacaktır.
Bunlar asteroitleri incelemek için ideal bir yerdir çünkü Jüpiter ve Güneş'in yerçekimi bir noktada çok sayıda hapsolmuştur ve bir görev birçok farklı asteroitleri kolayca örnekleyebilir.
OKEANOS, enstrümanları ve iyon motoru için elektrik sağlamak için kullanacağı güneş panelleriyle kaplı melez bir güneş yelkenine sahip olacaktı.
Japonya, 2010 yılında dağıtılan ve sonunda güneş yelkeni kullanarak saniyede yüzlerce metre hız kazandıran IKAROS misyonuyla bir güneş yelkenini test eden ilk ülkelerden biriydi.
OKEANOS bir iniş ile bile gelebilir. Hayabusa2 ve asteroit Ryugu ile deneyimleri sayesinde JAXA, küçük asteroitlerden iniş ve örnek toplama hakkında çok miktarda şey öğrendi.
Her şey yolunda giderse, OKEANOS 2020'lerin ortalarında H-IIA fırlatma aracında fırlatılacak ve Jupiter'e yolculuk yapmak için birkaç yerçekimi asistanı kullanacak. Görev gerçekten başarılı olursa, Truva asteroitinin bir örneğini eve bile getirebilir.
NASA, Deep Space Lunar Gateway'e bir güneş yelkeni eklemeyi düşünüyor. 2017'de Deep Space Gateway için özel bir planlama etkinliğinde, Kanada Uzay Ajansı üyeleri istasyona eklenebilecek bir güneş yelkeni konseptini sundu. Güneş'ten devam eden ışık, istasyonun yörüngesini itme olmadan korumak için kullanabileceği sürekli bir itme sağlayacaktır. Kanadalı bir robotik kol üzerinde düzenlenen - başka bir şey - 50 metrekarelik bir güneş yelkeni, istasyondan yılda 9 kg hidrazin kurtarabilir, bu da Dünya'dan Ay'a taşınması pahalıdır.
Muhtemelen aşina olduğunuz görevlerden biri Atılım Starshot konsepti. Güneş'ten gelen ışığı tahrik olarak kullanmak yerine, Breakthrough Starshot küçük uyduları yıldızlararası hızlara hızlandıracak güçlü lazerler kullanmayı umuyor.
Bunlar, başka bir yıldız sisteminden ev resimleri gönderen ilk uzay aracı olabilir. Bu konuda bir bölüm yaptık ve Project Dragonfly adlı başka bir ağır lazer yelken görevi yaptık.
Ne yazık ki, uzay ajanslarının görevlerine güneş yelkenlerini dahil etmeyi umduğumdan daha uzun sürüyor. Anlaşılabilir, karmaşık ve kırılgandır ve hassas yönlendirme gerektirir. Görev planlayıcılarının uzay araçlarını Güneş Sistemi boyunca ilerletmek için denenmiş ve gerçek kimyasal roketler veya verimli iyon motorları kullanmaları mantıklıdır.
Ancak giderek daha fazla güneş yelkeni piyasaya sürüldükçe ve test edildikçe, mühendisler onları bir görevin bir parçası olarak kullanmanın en iyi yollarından daha emin olacaklar. Ana motorda bir sorun olduğunda hemen hemen her görevin yedek bir güneş yelkeni olduğunda bir gelecek hayal edebiliyorum.
Her zaman güneş yelkencilik olasılığından etkilenmiştim ve her keşfi izledim ve heyecanla adım adım ilerledim. Gezegensel Topluluğun testleriyle bu kadar ilerlemiş olmasından gerçekten memnunum. Bütün misyonu Planet Society üyeleri, özel vatandaşlar ve bir Kickstart kampanyası tarafından finanse edilen 7 milyon dolar karşılığında yaptılar. Güneş Sistemi'ni keşfetmenize yardımcı olacak bu ve gelecekteki görevleri desteklemek istiyorsanız, daha fazla bilgi için planetary.org adresine gidin.
