Merkur kunne være den perfekte destination for et solsejl

Solsejl er afhængige af pres fra sollys på store overflader. Få sejlet tættere på solen, og ikke overraskende øges effektiviteten. En foreslået ny mission kaldet Mercury Scout har til formål at udnytte dette til at udforske Mercury. Missionen vil kortlægge den kviksølviske overflade ned til en opløsning på 1 meter, og ved at bruge den stærkt reflekterende sejloverflade til at belyse skyggefulde kratere kan den jage efter vandaflejringer.

I modsætning til konventionelle raketmotorer, der kræver brændstof, som i sig selv tilføjer vægt og efterfølgende kræver mere brændstof, er solsejl langt mere effektive. Lys, der falder på sejlet, kan drive et forsøg hen over rummet. Det er et fascinerende koncept, der går tilbage til 1600-tallet, da Johannes Kepler foreslog ideen til Galileo Galilei. Det var først i begyndelsen af ​​det 21. århundrede, at Planetary Society skabte Cosmos 1 solar sejl-rumfartøjet. Den blev opsendt i juni 2005, men en fejl betød, at den aldrig nåede kredsløb. Det første solsejl, der blev søsat med succes, var Ikaros, lanceret af det japanske luft- og rumfartsforskningsagentur og demonstrerede på en fremragende måde teknologiens gennemførlighed.

Det har været kendt siden 1905, at lys består af små bitte partikler kendt som fotoner. De har ingen masse, men når de rejser gennem rummet, har de momentum. Når en tennisbold rammer en ketcher, hopper den af ​​strengene, og noget af boldens momentum overføres til ketcheren. På en meget lignende måde overfører fotoner af lys, der rammer et solsejl, noget af deres momentum til sejlet, hvilket giver det et lille skub. Flere fotoner, der rammer sejlet, giver endnu et lille skub, og da de langsomt bygges op, accelererer rumfartøjet langsomt.

Mercury Scout vil drage fordel af solsejl-ideen som dens vigtigste fremdrift, når den har nået jordens kredsløb. De vigtigste mål for missionen er at kortlægge mineralfordelingen på overfladen, højopløsningsbilleddannelse ned til 1 meters opløsning og identifikation af isaflejringer i permanent skyggede kratere. Solsejlet blev valgt, fordi det giver betydelige tekniske og økonomiske fordele, der sænker de samlede omkostninger og reducerer transittiden til Merkur.

For at drive Mercury Scout-modulet vil sejlet være omkring 2500 kvadratmeter og 2,5 mikron tykt. Materialet er aluminiseret CP1, som ligner det, der bruges i James Webb-rumteleskopets varmeskjold. Sejlets fire separate kvadranter folder sig ud langs kulfiberstøtter og vil nå til Mercury om en forventet 3,8 år. Ved ankomsten vil den overføres til en polar bane og derefter bruge yderligere 176 dage på at kortlægge hele overfladen.

For at gøre det muligt at kortlægge hele planeten, skal kredsløbet opretholdes ved at justere sejlets vinkel. På samme måde kan kaptajnen på et sejlskib sejle mod eller nogle gange i vinden ved at justere sejlvinklen og positionen, så solsejlet kan bruges til at generere fremdrift i den ønskede retning.

I modsætning til andre mere traditionelle raketmotorer, hvis levetid normalt er begrænset til brændstoftilgængelighed, er solsejlet begrænset af nedbrydning i sejlmaterialet. Dens forventede levetid er omkring 10 år. Yderligere belægninger undersøges for at se, om sejlets levetid kan forlænges yderligere.

Flere oplysninger: Mercury Scout:A Solar Sail Mission to The Indermost Planet. www.hou.usra.edu/meetings/lpsc2024/pdf/2314.pdf

Leveret af Universe Today