Co to są żagle słoneczne?

Słoneczny żagiel jest proponowaną formą napędu przestrzennego, który wykorzystywał nacisk ze fotonów Suns, aby zapewnić ciąg.Fotony odbijają się z lustra przymocowanego do ładunku, przekazując pęd i umożliwiając przyspieszenie żagla i jego towarzyszącego ładunku.Ponieważ ciśnienie fotoniczne jest dość małe w porównaniu z, na przykład, pęd wytwarzany przez rakietę chemiczną, żywe żagle słoneczne muszą być bardzo duże i lekkie.Jeden projekt badany przez NASA miałby około pół kilometra (0,31 mil).Proponowane materiały budowlane obejmują filmy mylarowe i poliimidowe, aluminium i nowy rodzaj włókna węglowego.

Projekty, które wytwarzają najwyższy stosunek pęd do masy, opracowali student MIT Erica Drexlera w swojej magistrze.(Drexler jest przede wszystkim znany jako ojciec dziedziny nanotechnologii.) Zatrudniając filmy aluminiowe o grubości około 30-100 nanometrów, projekty Drexlers oferowałyby wartości pędu na kwadrat około 10 razy wyższe niż większość proponowanych projektów, które wykorzystują tworzyaki.Kluczem do uświadomienia sobie projektów Drexlers byłyby kosmiczne zakłady produkcyjne.Filmy do żagli słonecznych są zbyt delikatne, aby można je było złożyć, wystrzelić i rozmieścić.

Nie zbudowano jeszcze statku kosmicznego, który wykorzystuje żagle słoneczne jako podstawową metodę napędu, chociaż ciśnienie fotoniczne zastosowano niewielkie zmiany w kursachSondy kosmiczne.Jednak w 2004 r. Agencja lotnicza Japan, ISAS, z powodzeniem wdrożyła 2 prototypy żaglu słonecznego na niskiej orbicie Ziemi.W 2005 r. Wspólny prywatny projekt między Towarzystwa Planetary , Cosmos Studios i Rosyjską Akademię Nauki , uruchomił Cosmos 1 , The World Solar Sail Spaceship.Ze względu na niekonwencjonalny charakter napędu słonecznego żagla słonecznego, duże agencje rządowe niechętnie w nim inwestują, pozostawiając rozwój w terenie dla podmiotów prywatnych.

Słoneczne żagle byłyby idealne do użytku w Układzie Słonecznym, gdzie promienie słońca są najbardziejintensywny.W przypadku misji poza Układem Słonecznym lustra wielkości planety musiałyby być wykorzystywane do dokładnego skupienia energii światła na żagle słoneczne.Choć masowe zadanie inżynieryjne, może to pewnego dnia okazać się najłatwiejszym sposobem na przyspieszenie statku kosmicznego do znacznego ułamka prędkości światła.Dobrze zaprojektowane żagle słoneczne mogłyby podróżować w kierunku bezpośrednio od słońca, przechylając żagiel pod odpowiednim kątem.Aby poprawić prędkość żagli słonecznych, zaproponowano pomalowany żagiel słoneczny, hipotetyczny żagiel, który byłby pokryty chemikaliami zaprojektowanymi do odparowania podczas podróży statków kosmicznych, zapewniając w ten sposób dodatkowy pchnięcie.