LightSail 2 hat seine Sonnensegel erfolgreich eingesetzt. Kurz nach 12:00 Uhr PST twitterte die Planetary Society, dass die Segel eingesetzt waren und das Raumschiff mit Sonnenlicht segelte. Wir alle können ihren Erfolg genießen und uns fragen, wie Sonnensegel in die Pläne der Menschheit zur Erforschung des Weltraums passen werden.
Update: Dieser Artikel wurde mit neuen Bildern von LightSail2 aktualisiert.
Dies ist ein dramatischer Moment für LightSail 2 und für The Planetary Society, die weltweit größte gemeinnützige Weltraumorganisation. LightSail 2 ist das dritte Raumschiff in seinem LightSail-Programm. Es wurde am 25. Juni gestartet und befindet sich seitdem im Orbit. Es bereitet sich auf den Segeleinsatz vor und sendet uns einige süße Bilder von der Erde.
Eine Reihe von Tweets von The Planetary Society erzählte die Geschichte den ganzen Morgen über.
Der Segeleinsatz ist ein manuelles, zweistufiges Verfahren, das vom Team für Bodensysteme eingeleitet wird. Zuerst muss das Team das Segel für den Einsatz "bewaffnen" und dann den Befehl zum Auslösen des Segels senden. Wenn alles gut geht, sollte die Telemetrie zeigen, dass die Motorzahlen zunehmen.
- Planetary Society (@exploreplanets) 23. Juli 2019
Das Segel von LightSail 2 besteht aus vier kleineren dreieckigen Segeln, die beim Einsatz ein großes Quadrat bilden. Nach dem Einsatz misst das Segel 32 Quadratmeter oder 340 Quadratfuß. Nach dem Einsatz kann es verwendet werden, um die Umlaufbahn des Raumfahrzeugs anzuheben und die Kraft und Nützlichkeit von Sonnensegeln zu demonstrieren.
MOTOR EIN. Telemetrie zeigt, dass der Segelentfaltungsmotor von # LightSail2 aktiv ist.
- Planetary Society (@exploreplanets) 23. Juli 2019
Als nächstes kam eine Telemetrie vom winzigen Satelliten, die zeigte, dass die Anzahl der Motoren anstieg. Telemetrie zeigte auch, dass die Kameras aktiv waren.
Solarsegeltechnologie
Wenn Sie mit der Sonnensegeltechnologie nicht vertraut sind, ist die Idee zumindest theoretisch relativ einfach.
Ein Sonnensegel nutzt den Impuls der von der Sonne kommenden Photonen, ähnlich wie ein Segelboot die Energie im Wind einfängt. Das leichte Segel fängt die Photonen nicht ein. Die Photonen prallen von der reflektierenden Oberfläche ab und treiben das Segel an. Es ist eine leichte, einfache Technologie mit großem Potenzial.
Im Vakuum des Raumes funktioniert es. Es gibt keinen Widerstand gegen den Impuls des Raumfahrzeugs. Mit der Zeit steigt seine Geschwindigkeit, wenn immer mehr Photonen von ihm abprallen. Alles ohne Kraftstoff oder anderes Antriebssystem.
In gewisser Weise ist das Sonnensegel genau wie ein Segel auf einem Boot. Das Segel kann auf Winkel gerichtet werden, um die Bewegung des Raumfahrzeugs zu steuern. Wenn die Segel direkt auf die Sonne gerichtet sind, bewegt sich das Raumschiff direkt von der Sonne weg. Durch Anheften oder Ändern des Segelwinkels kann ein Raumschiff mit Sonnensegeln das Sonnensystem und darüber hinaus steuern und sich selbst antreiben.
Sie gewinnen auch auf Reisen immer mehr an Dynamik. Sie können weiter beschleunigen, solange Photonen auf sie treffen. Ein Sonnensegel-Raumschiff kann Geschwindigkeiten erreichen, die eine chemische Rakete niemals erreichen kann, obwohl sie offensichtlich der Schwerkraft der Erde nicht alleine entkommen können.
Natürlich kann die Dynamik nicht für immer mit der gleichen Geschwindigkeit zunehmen. Je weiter ein Sonnensegel von der Sonne entfernt ist, desto weniger Photonen treffen darauf. Und obwohl es in der Leere des Weltraums nicht langsamer wird, wird seine Beschleunigungsrate abnehmen.
Aus all diesen Gründen zielen Sonnensegel auf lange Strecken ab, auf denen ein einfaches und dennoch effektives Antriebssystem glänzen kann. Es gibt sogar die Idee, dass Laser auf Sonnensegel gerichtet werden könnten, um sie noch schneller zu beschleunigen.
Laserunterstützte Sonnensegel
Das Breakthrough Starshot-Projekt zielt darauf ab, eine Flotte kleiner Sonnensegel-Raumschiffe an unseren nächsten stellaren Nachbarn, Alpha Centauri, zu senden. Anstatt sich nur auf die Energie der Sonne zu verlassen, würde sie von einer Reihe von Lasern angetrieben, deren Photonen die Segel genauso treffen würden wie die der Sonne. Das Laserarray würde das Raumschiff auf eine mögliche Geschwindigkeit von etwa 60.000 km / s (37.282 mps) beschleunigen - oder 20% der Lichtgeschwindigkeit.
Alpha Centauri ist 4,37 Lichtjahre entfernt. Selbst mit den Lasern würde das Breakthrough Starshot-Projekt noch 20 Jahre brauchen, um dorthin zu gelangen.
Aber das ist ein ganz anderes und ehrgeizigeres Projekt als LightSail 2. Außerdem ist der Breakthrough Starshot das Projekt eines russischen Milliardärs, während LightSail ein öffentliches, gemeinnütziges Raumschiff ist, das mit Geldern von begeisterten Unterstützern gebaut wurde.
Und sein heutiger Erfolg ist eine gute Leistung.
LightSail 2 ist eine Demonstrationsmission, die zeigen soll, wie selbst ein kleines Sonnensegel die Umlaufbahn eines Raumfahrzeugs anheben kann. Es sind noch viele Hindernisse zu überwinden, um sie zu vergrößern. Es kann kommerzielle Anwendungen für kleine Satelliten haben, und schließlich kann seine Technologie eine Rolle bei der Erforschung unseres Sonnensystems spielen.
Aber für heute genießen Sie den Erfolg der Planetary Society!
Mehr:
- Die planetarische Gesellschaft
- Die bahnbrechende Starshot-Initiative
- Space Magazine: Was ist ein Sonnensegel?
