Loading

Про сонячному вітрі вченим відомо давно, перші згадки про це явище датуються тисячі вісімсот п’ятьдесят дев’ять роком. Природним висновком з факту його існування стала гіпотеза про можливість використання його енергії для переміщення космічних апаратів. Ще далі пішли в своєму пошуку дослідники з лабораторії електростатичного геліоенергетики (англ. Абревіатура HERTS) Центру космічних польотів НАСА в Хантсвіллі, штат Алабама, висунувши концепцію електричного вітрила.

дослідники

Ідея електричного сонячного вітрила

Одним з керівників проекту, який вже отримав фінансування за програмою Інноваційних концепцій НАСА, є містер Джонсон. У команді HERTS також працює Пекка Янхунен (Фінський метеорологічний інститут), автор концепції електронного вітрила (2006).

Сам пристрій, за задумом, має представляти собою рухову систему, за допомогою якої можна «приборкати» сонячний вітер, – потік протонів, електронів і інших заряджених частинок, що виходять від Сонця і рухаються зі швидкістю понад 1,6 млн. Км / год.

«Ця ідея має великі перспективи для глибинних досліджень космосу», – вважає Ліс Джонсон, співробітник Центру космічних польотів НАСА в Хантсвіллі, штат Алабама. Досить великий парус буде забезпечувати тягу, використовуючи тиску сонячного світла. Такому двигуну паливо не потрібно.

Яким він буде?

Вчений розповів, що, ймовірно, електронної вітрило буде складатися з декількох проводів (від 10 до 20) від 1 до 20 кілометрів в довжину кожен, і дуже тонких – всього 25 мкм в діаметрі. Для порівняння, звичайний людський волос має товщину близько 50 мікрон. Зонд, ймовірно, повинен буде обертатися, щоб натягнути дроти, очевидно, за рахунок відцентрової сили.

Високовольтне позитивний зсув потенціалу на провідниках, орієнтованих нормально (тобто в перпендикулярній площині) до потоку сонячного вітру, створить умови для відхилення потоку протонів, в результаті чого виникне сила реакції, також спрямована радіально від Сонця. За період в декілька місяців ця невелика сила зможе прискорити космічний корабель до величезній швидкості, – близько 100-150 км / с, тобто до 20-30 АЕ (астрономічних одиниць) за рік.

Астрономічної одиницею вчені називають відстань від Землі до Сонця, рівне 150 млн. Км.

Ще одна примітка: на даний момент рукотворним об’єктом, віддалена від Землі на найбільшу відстань, вважається космічний зонд Вояджер-1, запущений в 1977 році і подолав шлях довжиною 134 АЕ. Він приводиться в рух традиційними хімічними двигунами.

Електричні вітрила за принципом дії мають деякі спільні риси з сонячної парусної технологією, вже продемонструвала свої можливості в космосі. Зокрема, обидва двигуни не вимагають палива. Однак космічний корабель з сонячним вітрилом використовує безпосередній тиск випромінювання сонця. До того ж його «вітрила» представляють собою поверхню з відображає матеріалу, а не електрично заряджені дроти.

електричні вітрила

Проблеми з гарматою

Поки що не зовсім зрозуміло, чи можлива практична реалізація концепції. Зонд з електричним вітрильним двигуном повинен бути оснащений спеціальним пристроєм, званим електронною гарматою, службовцям для збереження позитивного заряду дроти. В іншому випадку електрони, що надходять з сонячним вітром (у них, як відомо, негативний потенціал) швидко розрядять їх.

Команда не впевнена в оцінках кількості енергії, необхідної для запуску електронної гармати на зорельоти, оснащених електронними вітрилами. Попередні розрахунки дають неоднозначні результати, в одних випадках виходить, що це величина знаходиться в розумних межах, в інших же вони менш обнадійливі.

Експерименти і перспективи

Співробітники лабораторії планують проведення серії дослідів в плазмових камерах, що дозволить отримати картину, найбільш наближену до реальних умов. Якщо виявиться, що створення Е-вітрила дійсно можливо, космічний корабель з таким двигуном відправиться до кордонів Сонячної системи в найближчому майбутньому.

При сприятливих умовах проект може бути реалізований вже в 2025-2030 роках.

Leave a Reply

Your email address will not be published. Required fields are marked *

Top