ESTCube-1 ei tulnud toime, nüüd asub NASA Pekka Janhuse päikesepurje testima

 (80)
ESTCube-1 ei tulnud toime, nüüd asub NASA Pekka Janhuse päikesepurje testima

Juba 1610. aastal kirjutas astronoom Johannes Kepler Galileo Galileile, oma järeldustest komeetide vaatlemisel: "Oletagem, et laevad ja nende purjed kohaneks nende taevalike tuultega ja me näeks ka neid, kes lendaks uljalt sealses tühjuses."

Päikesetuul on tõeline, mõõdetav asi, mis maailmaruumis kõiki objekte mõjutab ja ei ole olnud just suur samm, et seni kosmoseaparaate segavast survest saaks asi, mis kosmoseaparaatidele võimaldaks kiirust lisada.

James Clerk Maxwell tuli 1860. aastatel järeldusele, et ka valgus võiks esemetele survet avaldada ja neid liigutada. Mõni aasta hiljem fantaseeris Jules Verne juba sellest, et kosmoselennul võiks valgus lennumasinatele hoogu lisada. Friedrich Zander pani aga 1925. aastal kirja põhimõtte, et kosmoselaevadele võiks lisada suuri peegleid või purjesid, mis kasutaks ära päikesest lähtuvat valgust. Jutt oli päikesepurjedest, mis püüaks "tuult" muidu tühjaks peetud ruumis.

Täna teame me, et päikesest lähtub lisaks valgusele ka muud, nimelt päikesetuult, mis endast kujutab laetud osakeste voogu, selle mõju ulatub vähemalt heliosfääri välimise servani, heliopausini, mille esimene kosmosesond Voyager 1 ka tänaseks ületanud. Päikeseloited paiskavad ka tugevamaid osakestevoogusid nii Maa kui ka kaugemate planeetide suunas.

Seotud lood:

Ja seega töötas soomlane Pekka Janhunen välja teooria, et peenikesest traadist välja keritud võrestik võimaldaks laetud osakestest saadud impulssi kosmoseaparaatidele kiiruse lisamisel ära kasutada. Esimene test pidanuks toimuma meie satelliidi ESTCube-1 orbiidile jõudes kolm aastat tagasi, paraku selle traadi välja kerimine ei õnnestunud. Teine test pidi algama Soome esimese satelliidiga Aalto-1 mullu, kuid see aparaat pole siiani veel orbiidile jõudnud.

Nüüd on idee saanud enda taha ka maailma rikkaima kosmoseagentuuri NASA, mille Marshalli kosmoselennukeskuses Huntsville'is Alabamas testitakse just Janhuse ideid, uue päikesepurje kontseptsiooni alusel välja töötatud projekti HERTS (Heliopause Electrostatic Rapid Transit System). Kui see teostuks, oleks võimalik heliopausini (123 astronoomilise ühiku kaugusele) lennu aega lühendada kümne aastani, samas kui senine kaugeim kosmosesond Voyager-1 jõuab sama vahemaa läbida 40 aastaga.

Varasemad NASA projektid on ette näinud ikka tõeliste purjede - mitmesugusest kangast tehtud suurte ekraanide lisamist kosmoselaevadele, et avakosmoses kasutada ära päikesest lähtuvat survet nende kiiruse suurendamiseks.

See on igal juhul odavam kui tõukerakettide ja raketikütuse lisamine kosmoselaevadele ja on ka selge, et pikemate vahemaade läbimisel annaks päikesepuri tõesti kiirust juurde. Kuid kangast purjed on avakosmuses osutunud raskesti avatavaks ja on näha, et viie astronoomilise ühiku kaugusel (ehk Jupiteri kaugusel) nende purjedega saavutatav kiirus kahaneb järsult.

Päikese positiivselt laetud osakesi peaks edaspidi kiirendusel ära kasutama Janhuse idee kohaselt lahti keritud kuni kahekümne kilomeetri pikkused alumiiniumtraadid, ühe millimeetri jämedused, mis kaaluvad vaid mõne grammi, mis laetud osakeste tõukel kosmoseaparaadile kiirust lisavad.

Kosmoseaparaadi pöörlemine aitab tsentrifugaaljõu abil seda traatidest purje avada, traadid võivad olla küll pinnalt väikesed, aga nad loovad elektrivälja, mis muutub omamoodi nähtamatuks purjekangaks, mille pindala ühe astronoomilise ühiku kaugusel oleks 601 ruutkilomeetrit, viie astronoomilise ühiku kaugusel lausa 1200 ruutkilomeetrit.

Nagu HERTS-projekti insener Bruce Wiegmann kinnitab, aitaks see puri kosmoselaevadel kiirendada lennul kuni 20 astronoomilise ühiku kauguseni. Kuid NASA peab nentima, et praktiliselt kasutatavaks abivahendiks kosmoselendudel muutub see päikesepuri parimal juhul alles kümnete aastate pärast.