Το σκάφος E-SAIL θα μπορεί να ταξιδέψει στις άκρες του ηλιακού συστήματος σε μόλις δέκα χρόνια
Καλλιτεχνική απεικόνιση του E-SAIL το οποίο θα κινείται με μεγάλη ταχύτητα στο Διάστημα
Το Κονκόρντ με τον επαναστατικό σχεδιασμό και τεχνολογία του μείωσε στο
ελάχιστο δυνατό την διάρκεια των υπερατλαντικών πτήσεων. H NASA
αποφάσισε πριν από λίγο καιρό να προχωρήσει στην ανάπτυξη ενός νέου
επαναστατικού συστήματος προώθησης που θα μειώνει στο ελάχιστο δυνατό
την διάρκεια των διαστημικών πτήσεων. Η διαστημική υπηρεσία των ΗΠΑ
ανακοίνωσε ότι η ανάπτυξη του συστήματος προχωρά με ταχύ ρυθμό και οι
πρώτες δοκιμές θα γίνουν αν όλα πάνε καλά το 2020. Το σκάφος που θα
χρησιμοποιήσει αυτό το σύστημα θα μπορεί να εκτοξευτεί από τη Γη και να
φτάσει στις άκρες του Ηλιακού Συστήματος σε μόλις δέκα χρόνια. Το
Voyager 1 της NASA χρειάστηκε 35 ολόκληρα χρόνια μέχρι να φτάσει το
σύνορο του Ηλιακού Συστήματος το 2012.
Το ιστίο
Η ανάπτυξη του συστήματος γίνεται στο Κέντρο Διαστημικής Πτήσης «Μάρσαλ» της NASA. Πρόκειται για ένα «ηλεκτροστατικό ιστίο», το E-SAIL, το οποίο θα μπορούσε να επιταχύνει διαστημικά σκάφη χωρίς καν να χρειάζεται καύσιμα.
Πρόκειται για μια ελαφριά αλλά γιγάντια κατασκευή που θα αξιοποιεί τον λεγόμενο ηλιακό άνεμο, ένα συνεχές ρεύμα πρωτονίων και ηλεκτρονίων που πηγάζει από τον Ήλιο και κινείται σφαιρικά προς όλες τις κατευθύνσεις. Τα σωματίδια αυτά κινούνται με ταχύτητα 400 έως 750 χιλιομέτρων το δευτερόλεπτο και μπορούν να προσφέρουν έτσι την απαιτούμενη ορμή.
Το σύστημα θα αποτελείται από 10 με 20 λεπτά καλώδια από αλουμίνιο τα οποία απλώνονται ακτινωτά από το κέντρο του σκάφους και σχηματίζουν ένα κυκλικό «ιστίο». Τα καλώδια θα φέρουν θετικό ηλεκτρικό φορτίο ώστε να απωθούν τα πρωτόνια του ηλιακού ανέμου. Λόγω της αρχής διατήρησης της ορμής, η άπωση αυτή θα επιταχύνει το σκάφος αργά αλλά σταθερά.
Για να φτάσει όμως μέχρι το όριο του Ηλιακού Συστήματος, το ηλεκτροστατικό ιστίο θα έπρεπε να είναι πραγματικά τεράστιο, με τα καλώδια να ξεπερνούν σε μήκος τα 19 χιλιόμετρα. Καθώς το σκάφος περιστρέφεται αργά, εκτελώντας μια στροφή ανά ώρα, φυγόκεντρες δυνάμεις θα τεντώνουν τα καλώδια μέχρι να αναπτυχθούν πλήρως στην τελική τους θέση. Επιπλέον, η ρύθμιση της ηλεκτρικής τάσης σε κάθε καλώδιο ξεχωριστά θα επέτρεπε στο σκάφος να στρίβει.
Οι πρώτες δοκιμές
Οι πρώτες, προκαταρκτικές δοκιμές πραγματοποιούνται με ένα καλώδιο από ανοξείδωτο ατσάλι που βρίσκεται μέσα σε έναν θάλαμο με ελεγχόμενη εκπομπή πλάσματος. Οι μετρήσεις της εκτροπής των πρωτονίων θα επιτρέψουν στους υπεύθυνους του ερευνητικού προγράμματος να αναπτύξουν υπολογιστικά μοντέλα της αλληλεπίδρασης των καλωδίων με τον ηλιακό άνεμο.
Αν οι δοκιμές δώσουν ικανοποιητικά αποτελέσματα, το πρώτο ηλεκτροστατικό ιστίο θα μπορούσε να εκτοξευτεί σε μια δεκαετία και να φτάσει μέχρι την άκρη του Ηλιακού Συστήματος σε 20 χρόνια από σήμερα. «Θα μπορέσουμε να οργανώσουμε παρόμοια με αυτή του Voyager που καλύψει την ίδια απόσταση σε μόλις 10-12 έτη. Θα μπορούσαμε να φτάσουμε στον Πλούτωνα σε πέντε χρόνια και στον Δία σε μόλις δύο» δήλωσε ο Μπρους Βάιγκμαν, επικεφαλής της ομάδας που ασχολείται με την κατασκευή του E-SAIL.
tovima.gr/science
Το ιστίο
Η ανάπτυξη του συστήματος γίνεται στο Κέντρο Διαστημικής Πτήσης «Μάρσαλ» της NASA. Πρόκειται για ένα «ηλεκτροστατικό ιστίο», το E-SAIL, το οποίο θα μπορούσε να επιταχύνει διαστημικά σκάφη χωρίς καν να χρειάζεται καύσιμα.
Πρόκειται για μια ελαφριά αλλά γιγάντια κατασκευή που θα αξιοποιεί τον λεγόμενο ηλιακό άνεμο, ένα συνεχές ρεύμα πρωτονίων και ηλεκτρονίων που πηγάζει από τον Ήλιο και κινείται σφαιρικά προς όλες τις κατευθύνσεις. Τα σωματίδια αυτά κινούνται με ταχύτητα 400 έως 750 χιλιομέτρων το δευτερόλεπτο και μπορούν να προσφέρουν έτσι την απαιτούμενη ορμή.
Το σύστημα θα αποτελείται από 10 με 20 λεπτά καλώδια από αλουμίνιο τα οποία απλώνονται ακτινωτά από το κέντρο του σκάφους και σχηματίζουν ένα κυκλικό «ιστίο». Τα καλώδια θα φέρουν θετικό ηλεκτρικό φορτίο ώστε να απωθούν τα πρωτόνια του ηλιακού ανέμου. Λόγω της αρχής διατήρησης της ορμής, η άπωση αυτή θα επιταχύνει το σκάφος αργά αλλά σταθερά.
Για να φτάσει όμως μέχρι το όριο του Ηλιακού Συστήματος, το ηλεκτροστατικό ιστίο θα έπρεπε να είναι πραγματικά τεράστιο, με τα καλώδια να ξεπερνούν σε μήκος τα 19 χιλιόμετρα. Καθώς το σκάφος περιστρέφεται αργά, εκτελώντας μια στροφή ανά ώρα, φυγόκεντρες δυνάμεις θα τεντώνουν τα καλώδια μέχρι να αναπτυχθούν πλήρως στην τελική τους θέση. Επιπλέον, η ρύθμιση της ηλεκτρικής τάσης σε κάθε καλώδιο ξεχωριστά θα επέτρεπε στο σκάφος να στρίβει.
Οι πρώτες δοκιμές
Οι πρώτες, προκαταρκτικές δοκιμές πραγματοποιούνται με ένα καλώδιο από ανοξείδωτο ατσάλι που βρίσκεται μέσα σε έναν θάλαμο με ελεγχόμενη εκπομπή πλάσματος. Οι μετρήσεις της εκτροπής των πρωτονίων θα επιτρέψουν στους υπεύθυνους του ερευνητικού προγράμματος να αναπτύξουν υπολογιστικά μοντέλα της αλληλεπίδρασης των καλωδίων με τον ηλιακό άνεμο.
Αν οι δοκιμές δώσουν ικανοποιητικά αποτελέσματα, το πρώτο ηλεκτροστατικό ιστίο θα μπορούσε να εκτοξευτεί σε μια δεκαετία και να φτάσει μέχρι την άκρη του Ηλιακού Συστήματος σε 20 χρόνια από σήμερα. «Θα μπορέσουμε να οργανώσουμε παρόμοια με αυτή του Voyager που καλύψει την ίδια απόσταση σε μόλις 10-12 έτη. Θα μπορούσαμε να φτάσουμε στον Πλούτωνα σε πέντε χρόνια και στον Δία σε μόλις δύο» δήλωσε ο Μπρους Βάιγκμαν, επικεφαλής της ομάδας που ασχολείται με την κατασκευή του E-SAIL.
tovima.gr/science
