VAD äR ETT SOL SEGEL?

Send

Jag är Fraser Cain och jag är en sjöman. Jag tror att det är en av anledningarna till att jag absolut älskar idén om ett solsegel.

Så här fungerar de: Ljus består av fotoner. Trots att de inte har någon massa i vila, har de fart när de rör sig, tja, lätt hastighet. När de reflekterar från en yta, som en spegel eller en blank metallbit, förmedlar de en del av detta momentum till ytan. Denna effekt är försumbar här på jorden, men ute i rymden, med krafter som är perfekt i balans, kan det extra momentumet verkligen lägga till sig.

Ett rymdskepp som flyger till Mars skjuts av banan med flera tusen kilometer på grund av lätt tryck från solen. Om uppdragsplanerare inte kompenserade för detta drift skulle deras rymdskepp missa planeten, eller ännu värre, krascha in i den. Även om den totala mängden tryck per kvadratmeter på ett solsegel är mindre, strömmar det ständigt från solen, och det är helt gratis ... Och framdrivning som du inte behöver ta med dig är den bästa typen som finns.

Detta är mer än bara en idé. Sol seglar har redan lanserats och distribuerats i rymden. Den japanska Ikaros-satelliten släppte ett 14-meters solsegel tillbaka 2010. NASA lanserade sitt eget Nanosail-D-rymdskepp 2011. Ett ännu större solsegla, Sunjammer, planeras lanseras 2014. Planetary Society arbetar med en solenergi segla projekt också.

Ju närmare solen du är, desto bättre fungerar de. I själva verket skulle ett solsegel vara ett idealiskt fordon för att utforska regionerna Mercury och Venus, eftersom de får så mycket strålning. Men du undrar förmodligen hur ett sol segel kan komma ner till dessa planeter eftersom ljus strömmar från solen i alla riktningar. Det handlar om att höja och sänka din bana. Om du vill höja din bana runt ett objekt, behöver du bara snabba upp. Och om du vill sänka din bana behöver du bara sakta ner.

Ett solsegel som sjösattes från jorden skulle börja med samma orbitalhastighet runt solen som jorden. För att komma in i en högre bana lutar den seglet så att ljuset från solen påskyndar det. Och för att komma in i en lägre bana lutar den i motsatt riktning, och ljuset från solen fungerar som en broms.

En solsegel kan till och med vara det perfekta rymdskeppet för att resa till en annan stjärna. Ett interstellärt solsegel kan sänka sin bana så att den ligger precis ovanför solens yta. Då skulle det ta ut hela seglet och fånga de mest möjliga fotonerna. En serie kraftfulla laserstrålar skulle sedan rikta seglet och öka dess hastighet till en betydande bråkdel av ljusets hastighet.

Naturligtvis behöver du ett solsegla tusentals kilometer över, gjord av ett material tunnare än ett mänskligt hår och lasrar som lägger ut mer energi än hela mänskligheten. Idén är fortfarande spännande, även om den ligger långt utanför vår nuvarande teknik. När denna teknik har testats bättre kommer vi att se många fler uppdrag använda solseglar som en del av deras framdrivningssystem.