دراما في مدار أرضي منخفض بينما ينشر LightSail2 أشرعته

قامت LightSail 2 بنشر الأشرعة الشمسية بنجاح. بعد الساعة 12:00 مساءً بتوقيت المحيط الهادي مباشرةً ، غردت جمعية الكواكب بنشر الأشرعة ، وأن المركبة الفضائية كانت تبحر مع ضوء الشمس. يمكننا جميعًا الاستمتاع بنجاحهم والبدء في التساؤل عن مدى ملاءمة الأشرعة الشمسية لخطط البشرية لاستكشاف الفضاء.

تحديث: تم تحديث هذه المقالة بصور جديدة من LightSail2.

هذه لحظة درامية لـ LightSail 2 ولمجتمع الكواكب ، أكبر منظمة فضائية غير ربحية في العالم. LightSail 2 هي المركبة الفضائية الثالثة في برنامج LightSail. تم إطلاقه في 25 يونيو ، وهو في المدار منذ ذلك الحين ، يستعد لنشر الشراع وإرسال بعض الصور الحلوة للأرض.

رويت سلسلة من التغريدات من جمعية الكواكب القصة طوال الصباح.

شراع LightSail 2 هو في الواقع نظام مكون من أربعة أشرعة مثلثة أصغر والتي تشكل مربعًا كبيرًا عند نشره. بمجرد نشرها ، تبلغ مساحة الشراع 32 مترًا مربعًا ، أو 340 قدمًا مربعًا. بمجرد نشرها ، يمكن استخدامها لرفع مدار المركبة الفضائية ، لتوضيح قوة وفائدة الأشرعة الشمسية.

بعد ذلك جاءت بعض القياسات عن بعد من القمر الصناعي الصغير ، مما يدل على أن عدد المحركات كان يرتفع. أظهر القياس عن بعد أيضًا أن الكاميرات نشطة.

تكنولوجيا الشراع الشمسي

إذا لم تكن على دراية بتكنولوجيا الشراع الشمسي ، فإن الفكرة بسيطة نسبيًا ، على الأقل من الناحية النظرية.

يستخدم الشراع الشمسي زخم الفوتونات القادمة من الشمس ، بنفس الطريقة التي يلتقط بها مركب شراعي الطاقة في الرياح. شراع الضوء لا يلتقط الفوتونات. ترتد الفوتونات عن السطح العاكس وتدفع الشراع. إنها تكنولوجيا بسيطة وخفيفة الوزن ذات إمكانات كبيرة.

في فراغ الفضاء ، يعمل. لا توجد مقاومة لزخم المركبة الفضائية ، لذلك بمرور الوقت ، مع ارتداد عدد الفوتونات منه ، تزداد سرعته. كل ذلك دون حمل أي وقود أو نظام دفع آخر.

في بعض النواحي ، يكون الشراع الشمسي تمامًا مثل الشراع على متن قارب. يمكن أن يكون الشراع موجهاً إلى الزوايا ، لتوجيه سفر المركبة الفضائية. إذا كانت الأشرعة موجهة مباشرة إلى الشمس ، فسوف تنتقل المركبة الفضائية بعيدًا عن الشمس مباشرة. ولكن عن طريق معالجة زاوية الأشرعة أو تغييرها ، يمكن للمركبة الفضائية التي تستخدم الأشرعة الشمسية توجيه نفسها ودفعها من خلال النظام الشمسي وما بعده.

كما يكتسبون المزيد والمزيد من الزخم أثناء سفرهم. يمكنهم الاستمرار في التسارع طالما أن الفوتونات تضربهم. يمكن للمركبة الفضائية الشراعية الشمسية أن تصل إلى سرعات لا يمكن للصاروخ الكيميائي الوصول إليها أبدًا ، على الرغم من الواضح أنها لا تستطيع الهروب من جاذبية الأرض بمفردها.

بالطبع ، لا يمكن زيادة الزخم بنفس المعدل إلى الأبد. وكلما ابتعدت الشراع الشمسي عن الشمس ، قل عدد الفوتونات التي تضربه. وعلى الرغم من أنها لن تتباطأ في فراغ الفراغ ، فإن معدل التسارع سينخفض.

لكل هذه الأسباب ، فإن الأشرعة الشمسية موجهة نحو الرحلات الطويلة ، حيث يمكن أن يتألق نظام دفع بسيط ولكنه فعال. هناك حتى فكرة أن أشعة الليزر يمكن توجيهها إلى الأشرعة الشمسية لمساعدتها على زيادة السرعة.

أشرعة شمسية مدعومة بالليزر

يهدف مشروع Breakthrough Starshot إلى إرسال أسطول من المركبات الفضائية الصغيرة الشراعية الشمسية إلى أقرب جارنا النجم ، Alpha Centauri. وبدلاً من الاعتماد على طاقة الشمس وحدها للوصول إلى هناك ، ستدفعها مجموعة من أشعة الليزر ، التي ستضرب فوتوناتها الأشرعة بنفس الطريقة التي ستضرب بها الشمس. سوف تسرع مجموعة الليزر المركبة الفضائية إلى سرعة نهائية تبلغ حوالي 60،000 كم / ثانية (37،282 mps) - أو 20٪ من سرعة الضوء.

يقع Alpha Centauri على بعد 4.37 سنة ضوئية ، لذلك حتى مع الليزر ، سيستغرق مشروع Breakthrough Starshot 20 عامًا للوصول إلى هناك.

ولكن هذا مشروع مختلف تمامًا وأكثر طموحًا من LightSail 2. أيضًا ، Breakthrough Starshot هو مشروع الملياردير الروسي ، في حين أن LightSail هو مركبة فضائية عامة غير ربحية تم بناؤها بأموال تم جمعها من مؤيدين متحمسين.

ونجاحها اليوم إنجاز جيد.

LightSail 2 هي مهمة عرضية ، تم تصميمها لتوضيح كيف يمكن للشراع الشمسي الصغير أن يرفع مدار مركبة فضائية. لا يزال هناك الكثير من العقبات للتغلب عليها لتوسيع نطاقها. قد يكون لها تطبيقات تجارية للأقمار الصناعية الصغيرة ، وفي النهاية ، قد تلعب تقنيتها دورًا في استكشاف نظامنا الشمسي.

لكن اليوم ، استمتع بنجاح جمعية الكواكب!

أكثر:

• جمعية الكواكب
• مبادرة Breakhotrough Starshot
• مجلة الفضاء: ما هو الشراع الشمسي؟