Ultratenká plachetnice může urychlit cestu k dalšímu slunečním soustavám


Drobná plachta vyrobená z nejtenčího známého materiálu – jen jeden atom uhlíku silného grafenu – prošla úvodními testy, které zkoumají její vhodnost pro použitá v podobě materiálu na sluneční plachetnice.

Lehké plachty jsou dnes jednou z nejslibnějších kosmických pohonných technologií, které nám mohou již za několik desetiletí pomoci vydat ke k dalším hvězdným systémům.

Tradiční sondy nesou pohonné látky, s jejichž pomocí se vydávají na cestu, a navíc využívají komplexních orbitálních manévrů u jiných planet. Jenže hmotnost pohonných látek činí obtížným start a náročné průletové manévry realizovat v rozumném čase – a s rozumnou délkou celkové cesty.

Sluneční plachetnice nepotřebují pohonné látky. Sonda jimi vybavená je tak mnohem lehčí a jednodušší na start.

V uplynulé dekádě dvojice družic demonstrovala technologii využití ultratenké plachty. Ta ale byla v jejich případě vyrobena z polyimidu a mylaru, což je polyesterový film.

Grafen je mnohem lehčí. Pro test, zdali může být použitý jako plachta, přitom výzkumníci použili kousek o délce pouhých 3 milimetrů.

Shodili ho uvnitř 100 metrů vysoké pádové věže v německých Brémách, aby prověřili jeho funkčnost ve vakuu a v mikrogravitaci.

Jakmile byla plachta ve volném pádu, čímž efektivně eliminovala efekty gravitace, vystřelili proti ní sérii laserových záblesků, aby mohli studovat, zdali může fungovat jako sluneční plachta.

Záblesk jednowattového laseru udělil plachtě zrychlení o až 1 m/s2, což je podobné jako v případě kancelářského výtahu. Jenže na rozdíl od něj zrychlování kosmické plachetnice bude pokračovat, dokud na ni bude dopadat sluneční záření. Sonda tak bude postupně dosahovat vyšších a vyšších rychlostí.

„Výroba grafenu je relativně jednoduchá a snadno bychom měli vytvořit plachty o délce i jednoho kilometru. I když rozkládání takto velké plochy bude představovat skutečnou výzvu,“ uvádí vedoucí týmu GrapheneSail a ředitel výzkumné firmy z Estonska a Německy SCALE Nanotech Santiago Cartamil-Bueno.

SCALE Nanotech nyní hledá strategické partnery pro zvětšení technologie a pro případný test ve vesmíru. Vývoj produktu je nyní realizován v podnikatelském inkubátoru ESA (Business Incubator Centre) v německém Hessenu.

Astrid Orrová z výzkumného programu ESA, která se zabývá dohledem nad experimenty z oblasti fyziky ve stavu beztíže pro pilotovaný a robotických průzkum.

Uvádí k tomu: „Tento projekt je krásným příkladem vědeckého výzkumu, který může být realizovaný ve stavu beztíže bez toho, že by opustil Zemi.“

„Shazování grafenu a střelba laserem do něj je fascinující. Stejně jako pomyšlení, že tento výzkum může pomoci vědcům posílat přístroje napříč Sluneční soustavou a – pokud trochu popustíme uzdu fantazii – v dohledných letech snad i ke vzdáleným hvězdným systémům.“

Další informace jsou k dispozici na portálu Evropské kosmické agentury (ESA).

Rubriky