Hunter
A NASA-é lehet az első napvitorla az űrben
A NASA kutatói régóta álmodnak arról, hogy a napszél befogásával vitorlázzanak a bolygók között. Nyáron végre valóra válhat ez a vágyuk.
"Tartsák a tenyerüket a Nap felé! Mit éreznek? Természetesen meleget. De ezeknek a hősugaraknak nyomásuk is van... csak éppen sohasem vették észre, mert annyira parányi érték. A tenyerükre mindössze háromszázezred gramm nyomás nehezedik. De odakint a világűrben ilyen csöppnyi nyomás is fontos lehet, mert egyfolytában hat, óráról órára, napról napra. A rakéták üzemanyagával ellentétben ez az energia nem kerül semmibe, és mennyisége is korlátlan. Ha akarjuk, tetszés szerint felhasználhatjuk. Olyan vitorlásokat építhetünk, amelyeket a Napból áradó sugárözön hajt".
Ezek nem egy NASA tudós, hanem egy kitalált karakter - John Merton - szavai Arthur C. Clarke Napvitorlások című novellájából. Azonban ha minden jól megy, Merton, a Diana napvitorlás kapitányának látnoki szavai hamarosan tényként kezelendők. A NASA kutatói régóta álmodnak arról, hogy a napszél befogásával vitorlázzanak a bolygók között, azonban a sci-fivel ellentétben az emberiségnek mind a mai napig nem sikerült bevetnie hosszú ideje fejlesztés alatt álló napvitorláit.
"Mindig kell lenni egy első alkalomnak" - bölcselkedett Edward Montgomery a NASA Marshall Űrrepülési Központjának projektvezetője, aki csapatával és az Ames Kutató Központ munkatársaival az idei nyáron történelmet írhat a NanoSail-D nevet viselő napvitorlával. A "D" a napvitorla demonstrátor minősítését jelzi, ami a SpaceX egy Falcon 1 rakétáján indul majd a csendes-óceáni Omelek-szigetről. "Kilövési ablaka" július 29-től augusztus 6-ig tart, ezt követően augusztus 29 és szeptember 5 között nyílik újabb lehetőség a felbocsátásra.
"A NanoSail-D lesz az első teljesen beüzemelt napvitorla a világűrben, és az első űrjármű, ami a Nap nyomását használja magasságszabályozásának vagy orbitális manőverezésének első számú eszközeként" - fejtette ki Montgomery. "Mindig keressük a lehetőségeket. Az Ames rendelkezik egy hellyel a Falcon 1-en és megkérdezték nem kívánunk-e csatlakozni hozzájuk. Természetesen igent mondtunk. Napvitorlánk beüzemeléséhez a Kalifornia Egyetem Műszaki Intézetének Poly Picosatellite Orbital Deployerét, röviden P-POD eszközét fogjuk használni."
Néhány évvel ezelőtt a Planetary Society megpróbálkozott egy NanoSail-D-hez hasonló küldetéssel, ez volt a Cosmos I, azonban a kilövő jármű meghibásodása és megsemmisülése véget vetett a projektnek. Montgomery és kollégái meggyőződése, hogy ez a NanoSail-D esetében nem következhet be, és a napvitorla sikeresen kibontja mind a négy fátyolszerű szárnyát az űrben.
Miért ilyen fontos a napvitorla? Mivel az űrben nincs súrlódás, amint egy napvitorlás mozgásba "lendül" gyakorlatilag örökmozgóvá válik, képes folyamatosan gyorsulni jóval azután is, amikor egy rakéta már rég kifogyott volna az üzemanyagból és már csak sodródik a végtelenben. Így a napvitorla, ha idővel is, de sokkal nagyobb sebesség elérésére képes és nagyobb távolságokra juthat el, mint bármelyik rakéta. Emellett a napvitorlás haza is térhet, a vitorla ugyanis manőverezésre is alkalmas, így "széllel szemben" visszajuthat a Földre.
"Nem is az a kérdés, hogy egy napvitorlás milyen messzire jut el egy rakétához képest, sokkal inkább az, hogy milyen gyors" - mondta Montgomery. "A rakétahajtású Voyagereknek sikerült elhagyni a Naprendszert, de ehhez több mint három évtizedre volt szükség. Egy ma elindított vitorlás valószínűleg egyetlen évtized alatt befogná őket, bár az elindulásuk jóval lassabb. Kis távolságokon, például a Föld és a Hold között ajánlatosabb a rakéták alkalmazása. Rakétával az út napokban számlálható, napvitorlával hónapokban"
Sokak szerint mindez csak spekuláció, a NanoSail-D azonban bebizonyíthatja mennyit érnek a napvitorlák, amiket nem csupán hajtóműként képzelnek el. A Föld körül párszáz kilométeres magasságban számos mikroműhold kering, melyek küldetésük végeztével évtizedeken át pályán maradnak, a hulladéknak számító, immár irányíthatatlan űreszközök pedig komoly kockázatot jelenthetnek más űrjárművek számára. A NanoSail-D elvileg fékezőernyőként is szolgálhat a mikroműholdak számára, lerövidítve az időt, ami a légkörbe való visszatéréshez szükséges. A vitorla ilyenkor nem a napszelet, hanem a nagyon ritka felső légkört használja ki a műholdak lassításához, ez sokkal egyszerűbb, mint egy tartalék hajtóművet elhelyezni a pályaelhagyáshoz.
"Tartsák a tenyerüket a Nap felé! Mit éreznek? Természetesen meleget. De ezeknek a hősugaraknak nyomásuk is van... csak éppen sohasem vették észre, mert annyira parányi érték. A tenyerükre mindössze háromszázezred gramm nyomás nehezedik. De odakint a világűrben ilyen csöppnyi nyomás is fontos lehet, mert egyfolytában hat, óráról órára, napról napra. A rakéták üzemanyagával ellentétben ez az energia nem kerül semmibe, és mennyisége is korlátlan. Ha akarjuk, tetszés szerint felhasználhatjuk. Olyan vitorlásokat építhetünk, amelyeket a Napból áradó sugárözön hajt".
Ezek nem egy NASA tudós, hanem egy kitalált karakter - John Merton - szavai Arthur C. Clarke Napvitorlások című novellájából. Azonban ha minden jól megy, Merton, a Diana napvitorlás kapitányának látnoki szavai hamarosan tényként kezelendők. A NASA kutatói régóta álmodnak arról, hogy a napszél befogásával vitorlázzanak a bolygók között, azonban a sci-fivel ellentétben az emberiségnek mind a mai napig nem sikerült bevetnie hosszú ideje fejlesztés alatt álló napvitorláit.
"Mindig kell lenni egy első alkalomnak" - bölcselkedett Edward Montgomery a NASA Marshall Űrrepülési Központjának projektvezetője, aki csapatával és az Ames Kutató Központ munkatársaival az idei nyáron történelmet írhat a NanoSail-D nevet viselő napvitorlával. A "D" a napvitorla demonstrátor minősítését jelzi, ami a SpaceX egy Falcon 1 rakétáján indul majd a csendes-óceáni Omelek-szigetről. "Kilövési ablaka" július 29-től augusztus 6-ig tart, ezt követően augusztus 29 és szeptember 5 között nyílik újabb lehetőség a felbocsátásra.
"A NanoSail-D lesz az első teljesen beüzemelt napvitorla a világűrben, és az első űrjármű, ami a Nap nyomását használja magasságszabályozásának vagy orbitális manőverezésének első számú eszközeként" - fejtette ki Montgomery. "Mindig keressük a lehetőségeket. Az Ames rendelkezik egy hellyel a Falcon 1-en és megkérdezték nem kívánunk-e csatlakozni hozzájuk. Természetesen igent mondtunk. Napvitorlánk beüzemeléséhez a Kalifornia Egyetem Műszaki Intézetének Poly Picosatellite Orbital Deployerét, röviden P-POD eszközét fogjuk használni."
Néhány évvel ezelőtt a Planetary Society megpróbálkozott egy NanoSail-D-hez hasonló küldetéssel, ez volt a Cosmos I, azonban a kilövő jármű meghibásodása és megsemmisülése véget vetett a projektnek. Montgomery és kollégái meggyőződése, hogy ez a NanoSail-D esetében nem következhet be, és a napvitorla sikeresen kibontja mind a négy fátyolszerű szárnyát az űrben.
Miért ilyen fontos a napvitorla? Mivel az űrben nincs súrlódás, amint egy napvitorlás mozgásba "lendül" gyakorlatilag örökmozgóvá válik, képes folyamatosan gyorsulni jóval azután is, amikor egy rakéta már rég kifogyott volna az üzemanyagból és már csak sodródik a végtelenben. Így a napvitorla, ha idővel is, de sokkal nagyobb sebesség elérésére képes és nagyobb távolságokra juthat el, mint bármelyik rakéta. Emellett a napvitorlás haza is térhet, a vitorla ugyanis manőverezésre is alkalmas, így "széllel szemben" visszajuthat a Földre.
"Nem is az a kérdés, hogy egy napvitorlás milyen messzire jut el egy rakétához képest, sokkal inkább az, hogy milyen gyors" - mondta Montgomery. "A rakétahajtású Voyagereknek sikerült elhagyni a Naprendszert, de ehhez több mint három évtizedre volt szükség. Egy ma elindított vitorlás valószínűleg egyetlen évtized alatt befogná őket, bár az elindulásuk jóval lassabb. Kis távolságokon, például a Föld és a Hold között ajánlatosabb a rakéták alkalmazása. Rakétával az út napokban számlálható, napvitorlával hónapokban"
Sokak szerint mindez csak spekuláció, a NanoSail-D azonban bebizonyíthatja mennyit érnek a napvitorlák, amiket nem csupán hajtóműként képzelnek el. A Föld körül párszáz kilométeres magasságban számos mikroműhold kering, melyek küldetésük végeztével évtizedeken át pályán maradnak, a hulladéknak számító, immár irányíthatatlan űreszközök pedig komoly kockázatot jelenthetnek más űrjárművek számára. A NanoSail-D elvileg fékezőernyőként is szolgálhat a mikroműholdak számára, lerövidítve az időt, ami a légkörbe való visszatéréshez szükséges. A vitorla ilyenkor nem a napszelet, hanem a nagyon ritka felső légkört használja ki a műholdak lassításához, ez sokkal egyszerűbb, mint egy tartalék hajtóművet elhelyezni a pályaelhagyáshoz.
