poniedziałek, 28 stycznia 2013

Czas złapać wiatr w kable

AWOLNATION - Sail

Wbrew pozorom nie będzie o telekomunikacji. Ten niebywale zabawny i szalenie inteligentny tytuł notki odnosi się do nowej koncepcji napędu dla pojazdów kosmicznych. ESAIL – electric sail, czyli elektryczny żagiel wymyślono już kilka lat temu, ale nie istniał proces techniczny konieczny do jego wykonania. Teraz uległo to zmianie.

Nie należy mylić ESAIL z żaglem słonecznym, czyli „folią” która jest popychana przez deszcz fotonów pochodzących ze Słońca. Takie urządzenia istnieją już teraz i wymagają ogromnych powierzchni żagla. ESAIL nie wykorzystuje interakcji z fotonami, ale z wiatrem słonecznym w postaci naładowanych cząsteczek.

Jak skonstruowany jest elektryczny żagiel? To szereg przęseł wykonanych z przewodzących kabli aluminiowych o grubości 25-50 mikronów. Przęsła przymocowane z jednej strony do obracającego się pierścienia będą formować dysk dzięki sile odśrodkowej. Pęd zjonizowanych cząsteczek wiatru słonecznego będzie przenoszony na pojazd dzięki żaglowi. Teoretyczne wyliczenia mówią, że pojazd o masie jednej tony z setką takich kabli o długości 20 kilometrów, mógłby doznać wystarczającego przyspieszenia by w ciągu roku osiągnąć prędkość 30 km/s. Dla porównania, najszybszy obiekt wykonany przez ludzi, jaki kiedykolwiek opuścił Ziemię, to sonda New Horizons (która w 2015 wyśle nam fotki Plutona i Charona). Porusza się ona z prędkością 16 km/s. A to oczywiście przy udziale ogromnej ilości spalonego paliwa.

Do tej pory przęsła do takiego żagla były niewykonalne, gdyż nie istniała technologia zgrzewania ultradźwiękowego (gdzie przyciskamy dwa elementy a fale ultradźwiękowe dostarczają energię do ich stopienia ze sobą). Teraz już istnieje i na Uniwersytecie Helsińskim wykonano pierwsze przęsło długości jednego kilometra. Nie mam zamiaru wyjaśniać Wam, czemu taki proces technologiczny był konieczny. Bo nie wiem. Ale chodzi raczej o wytrzymałość na ewentualne uszkodzenie przez mikrometeoroidy

Elektryczny żagiel da pojazdowi dobry stosunek masy do przyspieszenia, i będzie mniej wystawiony na kosmiczne śmiecie niż „klasyczny” żagiel słoneczny. Technologia ta jest tak zachęcająca, że planowane są już dwie misje, które ją przetestują. W marcu na orbitę zostanie wyniesiony cubesat (to klasa satelit o kształcie sześcianu o krawędzi 20 cm i wadze poniżej 1,3 kg) z piętnastometrowym przęsłem, by dokonać pomiaru faktycznego przyspieszenia. W przyszłym roku w przestrzeni zagości nanosat (te mają masę od 1 do 10 kg) z przęsłem długości 100 metrów.



Źródło: KurzweilAI


Brak komentarzy:

Publikowanie komentarza