LightSail 2 rozepnul plachty. Jde o první test solární plachetnice, která to myslí vážně

TLDR verze: Big Things Have Small Beginnings, a jeden se včera podařil! Jenže solární plachtění podobně „začíná“ už asi 40 let. Oznámení The Planetary Society tuna

Slunce je náš motor

Solární plachty jsou potenciální zástupce zářivé budoucnosti kosmonautiky – ve více smyslech toho slova! Nyní jsme nastoupili trochu blíže těmto slovutným zítřkům. Malá testovací plachetnice LightSail 2 z dílny The Planetary Scoiety úspěšně rozevřela své plachty! Půjde-li vše podle plánu, tyto by měly v příštích týdnech satelitu napomoct získat vyšší orbitu. Lze tak říct, že půjde o první demonstraci solárního plachtění ke skutečnému pohonu „kupředu“.

LightSail 2 je crowdfundově financovaná mise, sama The Planetary Society je nezisková organizace. Možná teď kroutíte hlavou nad tím, proč to celé nefinancuje NASA. Inu, důvody souvisejí s tím, proč na solární plachetnice čekáme už asi 40 let, a budeme v praxi dost možná čekat 40 dalších. Ale nepředhýbejme se a pojďme popoďaře!

Na solárních plachetnicích je především potenciálně krásné, že může jít o versatilní pohon! Slunce svítí pořád (v rámci smysluplného časového horizontu), takže systém využívající tlaku fotonů k zisku rychlosti je vlastně svého druhu pasivní. Ano – jenom Slunce neudělí plavidlu dostatečně rychlý kopanec kupředu. Pokud nechcete na orbitě rok čekat na akceleraci, je plachta nevýhodná. Nicméně, najde se pár výjimek.

Třeba pro malé meziplanetární sondy vynesené za minimum rozpočtu by podobný princip ještě užitečný být mohl, pokud mají výzkumníci roky času nazbyt. Stejně jako pro interstelární sondy, kde samotná cílová hvězda zpomalí sondu přilétající zvenku.

Také je však možné solární plachetnice výrazněji nakopnout s pomocí laserů! A v tomhle už by metoda mohla konkurovat i chemickému nebo jadernému pohonu. Jenom ale musíme počkat, až budeme mít asi tak desetkrát lepší lasery. Což, určitě, bude co nevidět!

Sagana už nemáme, solární plachetnice ještě nemáme…

Proč to nefinancuje stát?

Na rozdíl od chemického vs. jaderného pohonu je tak solární plachtění potenciálně použitelné ve dvou režimech. Co je ještě krásnější, v obou jaksi outsourcuje váhu pohonné látky. Chemické rakety jsou dneska velké jako almara hlavně kvůli tomu, že většinu jejich hmotnosti tvoří pohon, který jim pomáhá nahoru. Ze stejných důvodů rakety odhazují prázdné stupně – aby se zbavily mrtvé váhy. Jaderný pohon je na tom lépe, má ale zase problém vyvinout silnější tah. Navíc je tu ta šlamastika a radiací a tak. Solární plachtění však nabízí kuriózní cestu naokolo!

Tak proč je LightSail 2 až nyní prvním „skutečným“ testem? Dílem za to může střetnutí fyzikálního očekávání s realitou. Ideální plachetnice by byly perfektně rovné a dokonale reflexivní. Skutečný svět se svými omezeními ovšem tomu všemu hází klacky pod nohy a limituje praktické použití plachtění. Dílem je to ale taky zkratka. Jiné plachetnice jsme tu měli i dříve. Jenom je to s nimi… složitější.

Trvalo totiž určitě objektivně dlouho, než se solární plachtění přesunulo ze sexy ilustrací do skutečných plavidel. První úspěšná demonstrace systému přišla až v roce 2010, kdy japonská sonda Ikaros rozevřela svou plachtu po cestě k Venuši. NASA přišla s vlastní podobnou misí v listopadu 2010, kdy vypustila malý demonstrant NanoSail-D. Proč tedy to „první“ případě nynějšího LightSail 2?

Inu, japonský Ikaros plachty rozvinul jaksi mimoděk poté, co jej na kurz k Venuši urychlila normální raketa. Testoval vlastně jenom, jestli to vůbec jde – nepoužíval plachty pro pohon. Pokud něco, při cestě vstříc Venuši mu byly plachty spíše ke škodě. NanoSail-D i další sondy (včetně prvního LightSail) pak vlastně měly za cíl vlivem rozevření plachet jenom „pomaleji shořet“ v zemské atmosféře. LightSail 2 je tedy první misí, která by mohla použít k tomu, aby se silou fotonů dostala na vyšší „někam dál“!


Čekačka na bohatýry

Zdali se tak stane, teprve uvidíme – nynější rozevření plachet je však důležitým prvním krokem k takovému cíli, že ano. Je to právě dlouhá čekačka v konkurenci s tím, že pro dřívější výsledky máme k dispozici mnohokrát vyzkoušené chemické rakety, co konceptu plachetnic dělá do plachet díry. Příliš mnoho proměnných je neznámých anebo čekají na pokrok v jiných oborech (typicky třeba ty silnější lasery).

Nikomu se tak nechce vyplácnout miliardu stranou na vývoj skutečného, pořádného prototypu, jenom aby tento dva roky čekal na pozemské orbitě na urychlení Sluncem, anebo aby plachty rozvinul jen tak mimochodem jako Ikaros. Je to vlastně stejné jako s jinými alternativními nápady na lety do kosmu.

Hlavní bitva o budoucnost solárních plachetnic se tak paradoxně nebude bojovat na oběžné dráze s testy jako LightSail 2, ale uvnitř laserových výzkumáků, které musejí zdokonalit/zlevnit právě ony lejzry! Tím nechci celému článku hodit vidle do zad – nynější test rozhodně je významný. Jde však rozhodně o dílčí krok v testování praktické stránky toho, jak plachtu rozvinout, jak ji natáčet a z čeho ji navrhnout, než že by po případném úspěchu LightSail 2 šlo očekávat, že se plachty začnou montovat na všechny budoucí lodě.

Na každý pád platí, že pokus první plachetnice uspěl. Týden po rozepnutí plachet totiž The Planetary Society oznámila, že Lightsail 2 poskočil na své orbitě o pár kilometrů výše!

Za horizontem Měsíce

Japonská JAXA bude dost možná ovšem v budoucích testech významnější než Amíci. Žlutí ďáblové totiž plánují vyslat plachetnici až k orbitě Jupitera, studovat tu vzorky Trojanů a pak se vrátit zpátky na Zemi. Mělo by se tak stát někdy v příští dekádě.

Stále je samozřejmě šance, že se konceptu ujme nějaký Musk nebo Bezos, napumpujou miliardy ze svých byznysů do laserů a podpoří tak své snahy o lety dále, než je Měsíc. Pro příští dekádu a nový lunární závod však plachetnice potřeba moc nebudou. A tak nelze čekat, že se zářný ideál kosmické dopravy naplní dříve než po roce 2050.

[LL]

Tentokrát si dáme video mimo téma – ale když včera umřel ten Rutget Hauer… Alespoň v něčem se vize Blade Runneru na rok 2019 naplnila. 🙁

Vědátor vzniká v dílně spolku studentů a popularizátorů vědy UP Crowd za podpory MUDRstart, který tvoří přípravné testy pro studenty vysokých škol – podpořte i vy drobákem mojí snahu informovat o vědě věčně & vtipně a přispějte mi v kampani na Patreonu.

A sledujte mojí snahu případně i na Facebooku či YouTube!

Diskuze