Ταξίδι στο Διάστημα με ηλιακά πανιά

Πραγματικότητα γίνεται η δυνατότητα πλοήγησης στο σύμπαν με μοναδικό εφόδιο την ηλιακή ενέργεια. Tην περασμένη εβδομάδα, οι μηχανικοί της Πλανητικής Εταιρείας, μιας μη κερδοσκοπικής οργάνωσης με συνιδρυτή τον Αμερικανό αστρονόμο και αστροφυσικό Καρλ Σαγκάν, απέδειξαν πως μπορούν να καθοδηγήσουν στη διαστημική του περιπέτεια, το «LightSail-2», ένα μικρό διαστημικό σκάφος που, στην πραγματικότητα, είναι ένα πελώριο ηλιακό ιστίο. Αυτή η διαστημική αποστολή χρηματοδοτήθηκε με αποκλειστικά ιδιωτικούς πόρους.

Η νέα τεχνολογία μπορεί να αποτελέσει εφαλτήριο για μελλοντικά διαστημικά ταξίδια σε ολόκληρο το ηλιακό μας σύστημα. Οι περισσότερες διαστημικές αποστολές σήμερα εκτοξεύονται και ταξιδεύουν με τη βοήθεια κινητήρων που παρέχουν σημαντική επιτάχυνση με συγκριτικά περιορισμένο όγκο καυσίμων.

Αντιθέτως, στο «LightSail-2», σωματίδια φωτός από τον Ηλιο αναπηδούν πάνω στα ασημένια του ιστία που έχουν συνολικό εμβαδόν 31,95 τ.μ., όσο περίπου ένα ρινγκ πυγμαχίας, δημιουργώντας μια μικρή προωθητική δύναμη, ανάλογη με το βάρος ενός συνδετήρα που πιέζεται πάνω στην παλάμη μας. Ωστόσο, επειδή ο Ηλιος πάντα λάμπει, το ιστίο έχει μια συνεχή ώθηση, που του επιτρέπει να αποκτά μεγαλύτερες ταχύτητες, χωρίς να χρειάζεται ούτε μία σταγόνα καυσίμων.

Αξιωματούχοι στην Πλανητική Εταιρεία ανακοίνωσαν το αξιοζήλευτo αποτέλεσμα της προσπάθειάς τους σε τηλεφωνική συνέντευξη Τύπου την Τετάρτη. «Είμαστε ενθουσιασμένοι που μπορούμε να αναγγείλουμε την πλήρη επιτυχία της αποστολής του “LightSail-2”» δήλωσε ο Μπρους Μπετς, επικεφαλής του προγράμματος και βασικός επιστήμονας της Πλανητικής Εταιρείας. Το διαστημικό ιστίο, παρότι σχετικά απλοϊκό, είναι προϊόν μιας μακράς και επίπονης προσπάθειας, διάρκειας δέκα ετών, που χρηματοδοτήθηκε από 40.000 δωρεές ιδιωτών, συγκεντρώνοντας το ποσό των επτά εκατομμυρίων δολαρίων. Eκτοξεύθηκε στις 25 Ιουνίου με τη βοήθεια του πυραύλου SpaceX Falcon Ηeavy. Το διαστημικό σκάφος, που έχει το μέγεθος μιας… φραντζόλας ψωμιού, κατάφερε να αναπτύξει επιτυχώς τέσσερα τριγωνικά ιστία του, κατασκευασμένα από αστραφτερό Mylar, ένα είδος πολυεστερικής ρητίνης, πριν από μία εβδομάδα.

Καθώς κινείται σε τροχιά γύρω από τη Γη, σε ύψος 720 χλμ. πάνω από την επιφάνεια της, το διαστημόπλοιο περιστρέφει τα ιστία του, έτσι ώστε διαρκώς να αιχμαλωτίζει το ηλιακό φως, ακριβώς όπως ένα ιστιοφόρο χρησιμοποιεί τον άνεμο. Η τροχιά του, πλέον, γίνεται πιο ελλειπτική, έτσι ώστε ένα τμήμα της να προσεγγίζει περισσότερο στη Γη. Αυτό επιτρέπει στο διαστημικό σκάφος να προσεγγίζει περισσότερο την ατμόσφαιρα και η αντίσταση αναμένεται να το οδηγήσει στον θάνατό του, σε περίπου ένα χρόνο.

Η αύξηση του ύψους τροχιάς θα εξακολουθήσει μέχρι τα τέλη του Αυγούστου. Μετά το «LightSail-2» θα παραμείνει σε τροχιά, πραγματοποιώντας σειρά πειραμάτων σχετικά με τη διαστημική πλεύση με ηλιακή ενέργεια.

H πρώτη απόπειρα

Δεν είναι η πρώτη φορά που η Πλανητική Εταιρεία, επιχειρεί μια διαστημική πτήση με ηλιακή ενέργεια. Πριν από τέσσερα χρόνια είχε εκτοξεύσει το σχεδόν όμοιο «LightSail-1». Η τροχιά του όμως ήταν πολύ μικρή και δεν κατάφερε να δραπετεύσει από τη γήινη έλξη. Η αποτυχημένη αποστολή, όμως, δίδαξε πολλά στους μηχανικούς που βελτίωσαν το «Light Sail-2», το οποίο, μέχρι στιγμής κινείται χωρίς προβλήματα.

Η ίδια τεχνολογία μπορεί να βρει και πληθώρα άλλων εφαρμογών, όπως είναι η διατήρηση δορυφόρων πάνω από τους πόλους της Γης, η μεταφορά φορτίων στον «Κόκκινο» Πλανήτη, αλλά και οι αποστολές μεγάλης διάρκειας σε απομακρυσμένους κομήτες. «Για εμένα είναι πολύ γοητευτικό ότι μπορείς να πλεύσεις πάνω στις ακτίνες του Ηλιου», δήλωσε χαρακτηριστικά ο Μπίλι Νάι, διευθύνων σύμβουλος της Πλανητικής Εταιρείας.

Ομως τα «καθαρά» διαστημικά ταξίδια, με τη βοήθεια των ηλιακών φωτονίων, δεν είναι κάτι που οραματίστηκαν πρόσφατα οι επιστήμονες. Για πρώτη φορά το οραματίστηκε ο Γιοχάνες Κέπλερ, ο Γερμανός αστρονόμος, ο οποίος πρώτος περιέγραψε τους νόμους που διέπουν τις τροχιές των πλανητών, στα 1600. Το 1964 ο Αρθουρ Κλαρκ μετέφερε την τεχνική στην επιστημονική φαντασία, στο διήγημά του «Ο Ανεμος από τον Ηλιο». Ο Καρλ Σαγκάν πίστευε ότι τα διαστημικά ταξίδια με τη δύναμη των φωτονίων δεν ανήκαν μόνο στην επιστημονική φαντασία και από το 1970 άρχισε να προωθεί την κατασκευή ηλιακών ιστίων.

Για πρώτη φορά ηλιακά ιστία στην εξερεύνηση του Διαστήματος ανέπτυξε η Ιαπωνική Διαστημική Υπηρεσία (JAXA) με τη διαστημική αποστολή «Ικαρος», το 2010. Η διαστημική βολίδα ταξίδεψε πέρα από την Αφροδίτη, ωστόσο δεν διέθετε σύστημα πλοήγησης. Σήμερα βρίσκεται σε τροχιά γύρω από τον Ηλιο, ενώ απέστειλε το τελευταίο μήνυμά του στο κέντρο ελέγχου το 2015. Και η NASA πειραματίζεται με την τεχνολογία. Στις αρχές της επόμενης δεκαετίας πρόκειται να ξεκινήσει την αποστολή «Ιχνηλάτης Αστεροειδών Κοντά στη Γη» (Near Earth Asteroid Scout).

Ο μικρών διαστάσεων δορυφόρος CubeSat θα χρησιμοποιήσει ένα ηλιακό ιστίο προκειμένου να προσεγγίσει και να μελετήσει έναν αστεροειδή.