Acesta este primul articol al lui Iustin Lozba, nou membru al echipei Astronomy Hub.
În data de 23 iulie 2019, organizația Planetary Society, o asociație non-guvernamentală din SUA, a anunțat pe rețelele de socializare succesul misiunii LightSail 2, un proiect sponsorizat de public.
Principalul obiectiv al acestei misiuni a fost să se ridice orbita unui nave spațiale de dimensiuni mici, folosind doar lumina provenită de la Soare, concept numit Solar Sailing (Navigație Solară).
Un scurt istoric
Prima speculație privind conceptul de Solar Sailing provine încă din anul 1610, când astronomul german Johannes Kepler a remarcat în timp ce observa comete faptul că acestea aveau cozi ce se erau îndreptate în direcția opusă Soarelui. Totuși, ideea organizației Planetary Society de a crea o navă spațială propulsată prin fotoni este atribuită faimosului profesor Carl Sagan, fondator al asociației, ce vorbise de multe ori despre această idee.
LightSail 2 este prima navă care a reușit să se folosească de energia solară în mod eficient pentru a-și modifica orbita; dar nu este prima încercare.
Misiunea precedentă, LightSail 1, a fost lansată în 2015, a ajuns în orbita joasă a Pământului și și-a extins membrana cu succes. Dar, fiind doar un test la altitudine relativ mică, nava nu s-a folosit de puterea soarelui ca să își schimbe orbita ci doar a testat modul de deschidere a membranei solare. De asemenea, s-au găsit numeroase erori, ce le-a permis cercetătorilor să creeze sisteme mai eficiente în LightSail 2.
Altă misiune, Ikaros, a fost lansată în 2010 de către JAXA (The Japan Aerospace Exploration Agency) și a dovedit că o membrană foarte subțire atașată de corpul unei nave ar putea să o propulseze folosind impulsul provenit din lovirea fotonilor de această membrană.
Misiunea în sine
„Ideea că poți controla o navă spațială și că poți obține propulsie în spațiu din nimic altceva decât fotoni este foarte surprinzătoare, iar pentru mine, e foarte romantic faptul că poți naviga pe razele soarelui.” – Bill Nye, CEO Planetary Society
Misiunea LightSail2 a fost lansată în data de 25 Iunie la bordul unei rachete Falcon Heavy de la SpaceX. În prima fază, nava avea dimensiuni foarte reduse, de 10 x 10 x 30 cm, dar după ce a ajuns la o altitudine orbitală de 720km, și-a desfăcut membrana solară de 32 metri pătrați. Folosind roți de impuls (momentul wheels), nava a putut efectua manevre pentru a-și schimba orbita și orientarea față de Soare. La sfârșitul lunii iulie, s-a anunțat oficial că nava a reușit să-și crească apogeul cu 2km, dovedind succesul misiunii.
Pentru a măsura altitudinea mai precis, nava s-a folosit de o tehnică numită Laser Ranging, ce folosește niște oglinzi plasate pe suprafața navei și un laser de pe Pământ pentru a măsura timpul în care lumina acestuia se reflectă.
Față de LightSail 1, nava spațială a fost îmbunătățită, atât la nivel de software cât și de hardware, cu tehnologii și algoritmi ce pot opri diverse procese și să repornească sisteme în cazul în care funcționează incorect. De asemenea, este echipată cu un sistem de monitorizare și control a circuitelor și a bateriei, din cauza unor erori apărute în misiunea precedentă.
În următorul an, LightSail2 va efectua manevre asemănătoare pentru a-și mări apogeul și a-și scădea perigeul, până când se va intersecta cu atmosfera Pământului și va arde la intrare, terminându-se astfel misiunea.
Ce urmează?
„Construind corăbii sau pânze adaptate vânturilor cerești, vor apărea oameni dornici să cucerească plini de curaj chiar și acest orizont.” – Johannes Kepler
După succesul acestei misiuni, ce a dovedit conceptul de Solar Sailing, atenția se va îndrepta mai mult către alte proiecte, mai mari, ce se folosesc de această tehnologie.
În primă fază, cum cererea de sateliți crește, mai ales în domeniul comunicaților, cel mai mare beneficiu al Navigației Solare este că oferă o alternativă mai eficientă și ieftină de plasare în orbită a sateliților de dimensiuni reduse, precum CubeSat.
Un alt proiect, propus de ESA (Agenția Spațială Europeană) este de a trimite o misiune pe Mercur folosind Navigația Solară. Din cauza proximității planetei față de Soare, o misiune ce folosește combustibil tradițional va fi foarte ineficientă și costisitoare. Însă, o membrană solară de 275 m ar putea trimite o navă până în orbita planetei, dar ar putea și să culeagă mostre și să le trimită înapoi pe Pământ. În ceea ce privește planetele exterioare (Jupiter, Saturn), ar apărea câteva probleme, deoarece nava ar atinge viteze foarte mari și nu ar avea cum să încetinească.
Pentru a ajunge către alte sisteme solare, a fost inițiat proiectul Breakthrough Starshot, fondat de către Yuri Milner, Stephen Hawking și Mark Zuckerberg în 2016. Ideea principală a inițiativei constă în lansarea a mii de sonde spațiale echipate cu membrane solare în orbita Pământului, iar apoi să fie accelerate până la 20% din viteza luminii de către niște lasere plasate pe suprafața Pământului sau a Lunii. Aceste sonde ar ajunge la cel mai apropiat sistem solar, Proxima Centauri, în aproximativ 25 de ani și ar putea trimite date în 4 ani. Aceste sonde, însă, nu ar putea încetini în interiorul sistemului, și vor trece prin el într-un timp foarte scurt.
În încheiere, dorim să felicităm oamenii care au lucrat la proiectul LightSail 2, și așteptăm cu nerăbdare să auzim vești noi din domeniul Navigației Solare.
Comentários