Projekt NASA: Vesmírnou plachtu HERTS o velikosti Beskyd bude pohánět sluneční vítr
Americký Národní ústav pro letectví a kosmonautiku (NASA) zahájil testování solární plachty, která by v budoucnu měla být schopná doputovat na okraj Sluneční soustavy. Pohon obřího vesmírného objektu zajistí elektřina získaná ze slunečního větru. I když testy systému HERTS (Heliopause Electrostatic Rapid Transit System) probíhají už nyní, do kosmu se vydá nejdříve v roce 2025.
Zdroj úvodní fotografie: NASA/MSFC
Testování přelomové kosmické technologie probíhá v Marshallově středisku vesmírných letů v alabamském Huntsville, které je jedním z důležitých výzkumných center NASA. Projekt HERTS by měl umožnit vesmírným korábům za „pouhých“ 10 let dospět na okraj Sluneční soustavy.
To je z hlediska času lepší výsledek, než jakého jsou schopna dosáhnout stávající plavidla. Nejvyspělejším z nich by tato cesta zabrala přibližně 25 let.
Koncept HERTS přichází s řešením, jak zajistit palivo pro dlouhé vesmírné lety – elektrická plachta bude schopna přetransformovat tzv. sluneční vítr v elektřinu, která bude na cestě k okraji našeho planetárního systému pohánět vesmírné koráby.
Slunce do slunečního větru uvolňuje protony a elektrony při velmi vysokých rychlostech, které se pohybují od 400 do 750 kilometrů za vteřinu. Právě tyto protony bude plachta využívat k pohonu vesmírných lodí.
- Bruce Wiegmann, vedoucí výzkumník projektu HERTS
Není plachta jako plachta
I když objekt, na němž NASA usilovně pracuje, nese označení E-Sail, tedy elektrická plachta, klasickou plachtu, s jakou je možné se setkat na stožárech lodí, vzhledově příliš nepřipomíná.
Plachtě se podobá spíše svou funkcí – cílem vesmírného tělesa bude zachytávání solárního větru, z nějž bude získávat potřebnou energii pro pohyb v dosud neprobádaných oblastech Sluneční soustavy.
Sluneční vítr
Sluneční vítr je proud rychle se pohybujících částic, které vycházejí ze Slunce. Těmito částicemi jsou protony, elektrony a částice alfa (jádra hélia). Zdrojem solárního větru je sluneční korona. Její obrovská teplota dodává částicím vysokou energii, a proto je sluneční gravitace nedokáže udržet.
Jak by tedy sonda HERTS měla vypadat? Spíše než plachtu bude podle modelu připomínat hvězdici, z jejíhož středu, kde bude umístěno půltunové přístrojové jádro, se budou rozbíhat velice tenké hliníkové paprsky.
Paprskovitých drátů bude mezi 10 a 20 a jejich průměr bude menší než 1 milimetr, tedy přibližně stejný jako drátek kancelářské sponky, zatímco délka každého z nich se bude pohybovat kolem 20 kilometrů.
Plocha jako Beskydy a těžko představitelná rychlost
Dojem plachty tedy u systému HERTS vyvolá až působení slunečních částic. Podle odhadu inženýrů z výzkumného týmu NASA by takto vzniklá plachta mohla mít po vzletu do kosmického prostoru plochu cca 600 km2.
Působením odstředivé síly v kombinaci s rotací kolem své osy by se sonda měla rozprostřít do plochy až 1 200 km2. Jen pro představu: přibližně stejnou rozlohu mají například Beskydy.
Paprsky z hliníku budou nositeli kladného náboje, a tak budou díky působení elektrostatické odpudivé síly přebírat část hybnosti od Slunce přilétávajících kladně nabitých protonů.
Rychlost těchto protonů může dosahovat zmíněné rychlosti 400 až 750 kilometrů za sekundu. Díky využití náboje částic ze solárního větru by elektrická vesmírná plachta mohla dosáhnout rychlosti 100 až 150 kilometrů za sekundu.
