„LightSail 2“ erdvėlaivis sėkmingai išskleidė savo Saulės bures (Video)

Ir didžiausiai pasaulyje ne pelno siekiančiai kosminei organizacijai „Planetary Society“, ir jų erdvėlaiviui „LightSail 2“ tai buvo itin svarbi akimirka. Tačiau visai gali būti, kad šis įvykis smarkiai paveiks ir daugelį kitų tolimesnių kosminių kelionių.

Skirtingai, nei atrodo intuityviai, „LightSail 2“ yra jau trečias „LightSail“ programos erdvėlaivis. Į kosmosą jis buvo iškeltas birželio 25 dieną. Nuo to laiko jis buvo ruošiamas burės išskleidimui ir į Žemę siuntinėjo gražias mūsų planetos nuotraukas.

Šio erdvėlaivio burė iš tiesų yra trijų mažesnių trikampių burių sistema, kartu sudaranti vieną didelį kvadratą. Išskleista burė yra 32 kvadratinių metrų ploto. Ji gali būti naudojama erdvėlaivio orbitos pakėlimui – tokiu būdu pademonstruojama burės galia ir naudingumas.

SAIL DEPLOYMENT COMPLETE! We're sailing on SUNLIGHT!!!!! pic.twitter.com/PA74NMa7Ry

— Planetary Society (@exploreplanets) July 23, 2019

Saulės burių technologija

Saulės burių technologijos fizikinis pagrindimas yra santykinai labai paprastas.

Burės paskirtis yra išnaudoti nuo Saulės iki jos atkeliaujančių fotonų judesio momentą – panašiai, kaip burlaivių burės išnaudoja oro srauto judesio momentą. Saulės burė fotonų negaudo – šie atsispindi nuo blizgaus paviršiaus ir savo judesio momentą perduoda erdvėlaiviui. Tad ši lengva ir paprasta technologija turi nemenką potencialą.

Kosmoso vakuume tokia burė veikia efektyviai: tuštumoje erdvėlaivis be jokio pasipriešinimo gali didinti savo judesio momentą, tad bėgant laikui ir vis didesniam fotonų kiekiui atsimušinėjant į burę erdvėlaivio greitis didėja nenaudojant jokio kuro ir neturint jokio kitokio variklio.

Tam tikrais atžvilgiais Saulės burės naudojimas yra visai toks pats, kaip ir burlaivio burių. Bures galima sukioti įvairiais kampais siekiant kontroliuoti erdvėlaivio kryptį. Jei burės bus pasuktos statmenai į Saulę, erdvėlaivis nuo Saulės tols tiese.

Bet pakeitus kurios nors iš burių kampą pasikeis ir judesio momento kryptis. Tokiu būdu erdvėlaivį galima vairuoti ir nukreipti į norimą vietą Saulės sistemoje ar už jos ribų.

Kelionės metu judesio momentas vis stiprėja – greitis didės tol, kol bures pasiekia fotonai. Todėl erdvėlaivis su Saulės bure teoriškai gali išvystyti tokį greitį, koks erdvėlaiviams su reaktyviniais varikliais yra nepasiekiamas. Nors tenka paminėti, kad be papildomų variklių pagalbos erdvėlaivis su Saulės burėmis neturi galimybių ištrūkti iš Žemės gravitacijos lauko.

Savaime suprantama, judesio momentas negalės nuolat didėti vienodu greičiu: kuo toliau nuo Saulės, tuo mažiau fotonų pataikys į burę. Ir nors prie šios burės pritaisyto erdvėlaivio greitis beorėje kosmoso erdvėje nemažės, pagreitis sumenks.

Dėl šių priežasčių Saulės burės teoriškai labiausiai yra tinkamos ilgoms kosminėms kelionėms, kuomet atsiranda puiki galimybė sublizgėti paprastai, bet efektyviai stūmos sistemai. Netgi svarstoma, kad burių efektyvumą galima būtų didinti nukreipiant į jas antžeminius lazerius.

Lazeriais stumiamos burės

Projekto „Breakthrough Starshot“ tikslas – nusiųsti nedidelę Saulės burėmis varomų kosminių laivų flotilę link artimiausios kaimyninės žvaigždės – Kentauro alfos.

Tačiau pagal šį projektą erdvėlaivių greitinimui neketinama kliautis vien Saulės energija – tam turėtų būti panaudotas ir lazerių masyvas. Jų fotonai į burę atsimuštų taip pat, kaip ir Saulės fotonai. Apskaičiuota, kad ilgainiui lazeriai leistų padidinti šių erdvėlaivių greitį iki 60 000 km/s – penktadalio šviesos greičio.

Kentauro alfa yra už 4,37 šviesmečio, tad net ir padedant lazeriams „Breakthrough Starshot“ kelionė truktų ne mažiau nei 20 metų – 20 proc. šviesos greičio išvystoma ne akimirksniu.

Tačiau šis tarpžvaigždinės kelionės projektas yra nepalyginamai ambicingesnis už „LightSail 2“. Ir jo finansavimo šaltinis yra visai kitoks: jeigu visos „LightSail“ lėšos yra suaukotos visuomenės, tai „Breakthrough Starshot“ pinigų šaltinis yra milijardierius investuotojas iš Rusijos.

O ir „LightSail 2“ pasiekimas šiai dienai nėra prastas: tai yra tik demonstracinė misija, kurios užduotis – parodyti, kad net ir santykinai mažutė burė yra pakankama erdvėlaivio orbitai pakelti. Norint išdidinti burės plotą dar reikia įveikti dar daug techninių kliūčių, nors jau artimiausiu metu tokias bures galima būtų naudoti nedidelių palydovų aukščio kontrolei, o kiek vėliau jomis pasinaudojant būtų galima tyrinėti Saulės sistemą.