Var du kan resa i rymden beror på hur mycket drivmedel du har ombord på din raket och hur effektivt du kan använda den. Du behöver bara fånga dem.
Och just nu testar Planetary Society: s nya LightSail 2-rymdskepp hur bra det fungerar.
Sol seglar är en genial idé som först tänkte på av Johannes Kepler redan på 1600-talet, eftersom han föreställde sig att segel och fartyg kunde anpassas till rymdresan. Naturligtvis förstod han inte helt den fysik som är inblandad än.
Men med stora upptäckter inom partikelfysik och kvantmekanik i början av 1900-talet insåg forskare att ljuset själv kunde agera som en vind som blåser ett segel i rymden.
Även om fotoner inte har någon massa kan de förmedla fart när de studsar från en mycket reflekterande yta - detta är ett lätt segel. Det är inte så mycket, men i rymdvakuumet finns det inget luftmotstånd för att bromsa seglet. Med tillräckligt med fotoner och tillräckligt med tid kan ett lätt segel accelerera till otroligt höga hastigheter.
Med hjälp av en kemisk raket kan du omvandla hela det observerbara universums massa till raketbränsle och du skulle inte få ett litet rymdskepp som går snabbare än 0,2% ljusets hastighet. Men ett lätt segel kan teoretiskt ta dig upp till relativistiska hastigheter och resa från stjärna till stjärna under en mänsklig livstid.
Eftersom obegränsat fritt drivmedel kommer från solen och enorma hastigheter är möjliga, varför finns det inte sol segel överallt?
Bra fråga.
Det är en fråga som Planetary Society har besatts i flera år nu, och de har äntligen lanserat ett riktigt solsegel för att försöka ta reda på hur bra de faktiskt fungerar.
År 2005 försökte de lansera världens första solsegla, Cosmos 1, men en raketfel förstörde den. Sedan återvände de till jobbet och utvecklade LightSail 1, som lanserades 2015 och testade framgångsrikt deras solseglar i rymden.
Och slutligen, 2019, var Planetföreningen redo att faktiskt försöka segla i rymden.
Den 25 juni 2019 sprängde en SpaceX Falcon Heavy från Floridas Cape Canaveral med 24 rymdskepp för det amerikanska flygvapens STP-2-uppdrag. Det var tredje gången Falcon Heavy lanserade, och vi hoppades alla att det lyckades landa sin mellersta etapp. Åh, inte så mycket, det finns fortfarande på att göra-listan. Men det är inte det den här videon handlar om.
Hur som helst, utöver de mystiska flygvapensatelliterna, hade Falcon Heavy Planet Planet Society's LightSail 2 ombord på sitt Prox-1-rymdskepp, som den släppte på en höjd av 720 kilometer.
Sedan den 23 juli 2019 sände rymdskeppet sitt solsegla.
Det öppnade sina gångjärnssolarrayer och rullade sedan fyra, måttliknande segelbommar, och utrullade sina fyra triangulära segel och satte ut 32 kvadratmeter segelområde.
Det är viktigt att notera att detta rymdskepp är litet, med en vikt på bara 5 kg eller 11 kilo, ungefär storleken på ett bröd.
När det kretsar runt jorden svänger rymdskeppet seglen in och ut ur solljuset, varvid varje period lyfter sin bana med några hundra meter om dagen.
Detta låter bra, tyvärr har LightSail 2 inte styrsystemen ombord för att kontrollera dess vinkel noggrant för att förbli i bana på obestämd tid.
Medan den lyfter sin bana på en sida av jorden med flera hundra meter om dagen, kan den inte luta seglen exakt nog för att förhindra att den sänker sin bana på den andra sidan av planeten. Så småningom kommer det att doppa i jordens atmosfär och brinna upp.
Men förhoppningsvis kommer ingenjörer vid Planetföreningen äntligen ha lärt sig hur praktiskt ett solsegel kan vara för utforskning av rymden.
Det är fortfarande i omloppsbana och skickar tillbaka fantastiska bilder av vår hemplanet.
Med Planetary Society's LightSail 2 som skickar hemdata, lär uppdragsstyrare att segla i rymden, kommer dessa att vara värdefulla lektioner för framtida uppdrag som kan använda denna teknik som en verklig framdrivningsmetod.
Ett uppdrag i verken är NASA: s Near-Earth Asteroid Scout, eller NEA Scout. Det här Cubesat-uppdraget kan flyga som en sekundär nyttolast med det första testet av NASA: s rymdstartningssystem, det obrutna EM-1-uppdraget, som kunde lanseras redan i juni 2020.
Efter utplacering från Orion-kapseln skulle NEA Scout ta fram sina solseglar, dubbelt så stor som LightSail 2, och sedan spendera två år på att resa till en asteroid nära jorden för att studera den på nära håll.
Vi känner inte till målet ännu, men en potentiell destination kan vara nära jordobjektet 1991 VG, som upptäcktes 1991 kort innan det passerade ungefär avståndet från jorden till månen. Och sedan kom det tillbaka i augusti 2017. Vi vill hålla ett öga på berget som ett potentiellt hot, men också en skattkista av metaller och mineraler som kan hjälpa till att stödja framtida utforskning av solsystemet.
Ett annat uppdrag som kan använda ett solsegel är Japans Oversize Kite-hantverk för prospektering och astronautik i det yttre solsystemet eller OKEANOS. Detta skulle vara ett uppdrag till trojanska asteroiderna, som är belägna vid L4 och L5 Sun-Jupiter Lagrange Points.
Dessa är en idealisk plats att studera asteroider eftersom Jupiter och solens allvar har fångat ett stort antal på en plats, och ett uppdrag kan enkelt ta prov på många olika asteroider.
OKEANOS skulle ha en hybrid solsegla, täckt i solpaneler som den också skulle använda för att ge el till sina instrument och jonmotor.
Japan var ett av de första länderna som någonsin testat ett solsegel, med deras IKAROS-uppdrag som distribuerades 2010 och fick så småningom hundratals meter per sekund med hastighet med solseglet.
OKEANOS kan till och med komma med en lander. Tack vare deras erfarenhet av Hayabusa2 och asteroiden Ryugu har JAXA lärt sig enormt mycket om landning och insamling av prover från små asteroider.
Om allt går bra, kommer OKEANOS att lanseras i mitten av 2020-talet ombord på ett H-IIA-lanseringsfordon, med hjälp av flera gravitationstjänster för att resa ut till Jupiter. Och om uppdraget verkligen är framgångsrikt kan det till och med ta ett prov av en trojansk asteroid hem.
NASA överväger till och med att lägga till ett solsegla till Deep Space Lunar Gateway. Vid ett speciellt planeringsevenemang för Deep Space Gateway 2017 presenterade medlemmar från den kanadensiska rymdbyrån konceptet om ett solsegel som kan läggas till stationen. Det pågående ljuset från solen skulle ge en konstant drivkraft som stationen kunde använda för att behålla sin bana utan framdrivning. Hålls ute på en kanadensisk robotarm - vad mer än - ett 50 kvadratmeter stort solsegel kan rädda stationen 9 kg hydrazin per år, vilket är dyrt att transportera upp från jorden till månen.
Ett uppdrag som du förmodligen känner till är Breakthrough Starshot-konceptet. Istället för att använda ljus från solen som framdrivning hoppas Breakthrough Starshot använda kraftfulla lasrar som påskyndar små satelliter till interstellära hastigheter.
Dessa kan vara det första rymdskeppet som någonsin skickar hembilder från ett annat stjärnsystem. Vi har gjort en hel avsnitt om detta och ytterligare ett tyngre lasersegelmission som heter Project Dragonfly.
Tyvärr har det tagit längre tid för rymdbyråer att integrera solseglar i sina uppdrag än jag hade hoppats. Det är förståeligt, de är komplicerade och bräckliga och kräver exakt inriktning. Det är meningsfullt att uppdragsplanerare skulle använda beprövade kemiska raketer eller effektiva jonmotorer för att driva sina rymdskepp över solsystemet.
Men när fler och fler solseglar lanseras och testas, kommer ingenjörerna att bli mer säkra på de bästa sätten att använda dem som en del av ett uppdrag. Jag kan föreställa mig en framtid när nästan varje uppdrag har ett backup-solsegla ombord, för att något skulle gå fel med huvudmotorn.
Jag har alltid varit fascinerad av möjligheten att solsegla, och jag har sett varje upptäckt och steg framåt med spänning. Jag är verkligen glad att Planetföreningen har nått det här långt med sina tester. De utförde hela uppdraget för $ 7 miljoner dollar, finansierat av medlemmar i Planetary Society, privata medborgare och en Kickstart-kampanj. Om du vill stödja detta och framtida uppdrag för att utforska solsystemet, gå till planetary.org för att få veta mer.
