En ny slags solsejl kunne lade os udforske vanskelige steder at nå i solsystemet

Solsejladsteknologi har været en drøm for mange i årtier. Den enkle elegance ved at sejle på solens lysbølger har et drømmende aspekt ved sig, som har fanget fantasien hos ingeniører såvel som forfattere. Imidlertid har de praktiske forhold omkring mængden af ​​modtaget energi sammenlignet med den, der er nødvendig for at flytte nyttige nyttelaster, bragt disse drømme tilbage til virkeligheden. Nu er et hold ledet af Amber Dubill fra John Hopkins University Applied Physics Laboratory og støttet af NASA Innovative Advanced Concepts (NIAC)-programmet ved at udvikle ny solar-sejlarkitektur, der måske allerede har fundet sin dræberapp – heliofysik.

Teknikken de bruger er kendt som diffraktiv let sejlads. Det har betydelige fordele i forhold til eksisterende solsejlteknologi, herunder evnen til at dreje. Det er et stort problem for de fleste solsejl, som mister effektivitet, hvis de ikke vender direkte mod solen. Diffraktion får lys til at spredes ud, når det passerer gennem en åbning. Brug af denne egenskab i et solsejlsmateriale ville gøre det muligt for et fartøj at vende sig væk fra solen, mens det stadig får et lystryk, der skubber det i hvilken som helst retning det drejede.

For at skabe et sådant diffraktivt tryk, skabte holdet et materiale med meget små gitre indlejret i det for at diffraktere lyset på en overflade, der stadig kunne drage fordel af den kraft, der skabes, når dette lys absorberes. Dette ville gøre det muligt for ethvert rumfartøj, der bruger sejlet som et fremdriftssystem, at dreje lidt væk fra solen og stadig drage fordel af et kraftigt skub fra lysets fotoner.

For at bevise denne teknologi, støtter NIAC den med et fase III-bevilling efter at have gennemført fase I og fase II i løbet af de sidste par år. Fase III kommer med 2 millioner dollars i finansiering i to år til at fortsætte udviklingen af ​​det materiale, der bruges på solsejlet, kulminerende i jordforsøg, der kunne forudsige en flytning til brug i det dybe rum.

Deep space er det mest sandsynlige sted for en applikation som disse diffraktive sejl. Især tror forskerne, at de vil være medvirkende til heliofysik. Traditionelle fremdriftsteknologier fungerer ikke godt omkring solens poler på grund af den magnetiske interferens i det rum. Traditionelle solsejl ville heller ikke fungere godt, da det indfaldende lys, der falder på dem på disse steder, enten ville skubbe dem længere væk fra solen eller slet ikke skubbe dem.

Med et diffraktivt solsejl kunne et rumfartøj stadig orientere sig i den rigtige retning og samtidig bruge kraften fra lyset til at bevæge sig effektivt. Dette ville gøre det muligt for et fartøj udstyret med en at observere solen fra en vinkel, som aldrig før er set. Men der er stadig lang vej igen, før ethvert fartøj er udstyret med et. Finansieringsvejen forbi fase III af NIAC er i bedste fald uklar for nu, og der vil stadig være mere udviklingsarbejde tilbage efter yderligere to års udvikling. Men med held kan en ny type solsejl blive knyttet til den næste generation af heliofysiklaboratorium. Og det kan i sidste ende også bruges på mange andre programmer. + Udforsk yderligere

NASA-støttet solsejl kan tage videnskaben til nye højder