O nouă velă solară ar putea duce știința la noi înălțimi. Cum va alimenta viitoarele misiuni?

NASA explorează o nouă abordare a ideii de vele solare. Prin introducerea unor rețele de difracție în pânze, ei speră să depășească principalul dezavantaj de care suferă acestea, lipsa de flexibilitate în ceea ce privește direcția de deplasare.

Lumina soarelui exercită o forță. Pe Pământ, aceasta este de obicei copleșită de rezistența aerului și de frecarea, în afară de elementele care se învârt în vid.

• Galileo Galilei, omul care a schimbat cursul istoriei. „Și totuși, se mișcă!”
• Sonda europeană Mars Express a observat „păianjeni” pe planeta Marte

În spațiu, aceasta influențează mișcările asteroizilor și praful care formează ploile de meteoriți, contribuind la provocările legate de prezicerea traiectoriilor acestora.

În urmă cu un secol, inginerii au propus ca navele spațiale să poată folosi vaste vele pentru a se deplasa pe alte planete fără a avea nevoie de combustibil sau de propulsor.

Deși caracterul practic al ideii a fost demonstrat atunci când Agenția Spațială Japoneză a pilotat nava IKAROS către Venus în acest mod, ea are o slăbiciune majoră – există doar un control limitat al direcției de deplasare.

„Ne aventurăm mai mult ca niciodată în cosmos”

Cu toate acestea, unii ingineri cred că au găsit o modalitate de a ocoli acest aspect. Munca lor este suficient de convingătoare pentru ca NASA să investească 2 milioane de dolari pentru a o explora în continuare, ca parte a unui premiu de fază III.

„Pe măsură ce ne aventurăm mai mult ca niciodată în cosmos, vom avea nevoie de tehnologii inovatoare și de ultimă generație pentru a ne conduce misiunile”, a declarat Bill Nelson, administratorul NASA, într-o declarație. „Programul NASA Innovative Advanced Concepts ajută la deblocarea unor idei vizionare – cum ar fi pânzele solare noi – și la aducerea lor mai aproape de realitate”.

În schimb, noua propunere constă în încorporarea unor rețele fine în pânze, prin care lumina se va difracta, așa cum fac undele atunci când trec prin goluri de lățime similară cu lungimea lor de undă.

„Spre deosebire de o velă reflectorizantă, o velă difractivă orientată spre Soare experimentează o componentă de forță perpendiculară pe linia acestuia, permițând astfel navigația fără a sacrifica cantitatea de energie solară de pe velă”, a declarat profesorul Grover Swartzlander de la Rochester Institute of Technology atunci când a fost anunțată finanțarea fazei II, scrie IFL Science. Swartzlander susține că pânzele de difracție ar evita, de asemenea, supraîncălzirea, care ar putea fi o problemă pentru pânzele de reflexie.

„Sperăm să vedem Soarele așa cum nu am mai făcut-o niciodată”

În mod natural, ideea funcționează cel mai bine acolo unde lumina solară este cea mai puternică, astfel încât prima misiune care va utiliza vele solare difractive va fi probabil una care va duce o navă spațială deasupra polilor neexplorați ai Soarelui. Cu toate acestea, în mod ideal, aceleași tehnici s-ar putea dovedi eficiente și mai departe, pentru misiuni de lungă durată care nu pot transporta combustibil pentru schimbări frecvente de direcție pe o perioadă lungă de timp.

„Navigația solară difractivă este o abordare modernă a viziunii vechi de zeci de ani a velelor luminoase”, a declarat Amber Dubill, liderul echipei, de la Universitatea Johns Hopkins. „Cu expertiza combinată a echipei noastre în domeniul opticii, aerospațial, al navigației solare tradiționale și al metamaterialelor, sperăm să le permitem oamenilor de știință să vadă Soarele așa cum nu au mai făcut-o niciodată.”

Ideea este legată, dar separată de propunerile de explorare a sistemelor stelare vecine prin strălucirea cu lasere asupra unor vele similare pentru a le accelera la fracțiuni mari din viteza luminii. Cu toate acestea, cele două idei ar putea fi îmbinate, prin utilizarea laserelor pentru a controla orbitele navelor cu vele difractive.

Vă recomandăm să mai citiți și:

Soarele, văzut ca niciodată până acum. Steaua noastră își dezvăluie, în sfârșit, polii

Megaracheta SLS de la NASA, văzută la răsăritul soarelui și de la bordul stației spațiale

Astronomii „au luat pulsul” unei găuri negre care cântărește de 12 ori mai mult decât Soarele

O mișcare turbulentă misterioasă în atmosfera Soarelui, dezvăluită de inteligența artificială