„E-sails”: un sistem de propulsie rapidă a sondelor spaţiale ce ar putea deveni realitate până în 2025

Sondele spațiale robotizate ale viitorului ar putea beneficia de o nouă generație de sisteme de propulsie, bazate pe fire electrice activate de vântul solar, diferite față de propulsia cu vele solare. Acest nou sistem de propulsie are avantajul de a fi foarte rapid și ar putea deveni realitate în următorii aproximativ 10 ani, conform unui material publicat de Live Science.

Ingineri și tehnicieni lucrează deja la un sistem de propulsie denumit „electric sail” (e-sail), o „velă” spațială formată din fire polarizate electric ce vor prelua din energia vântului solar, acel flux de protoni, electroni și alte particule ionizate care se propagă continuu dinspre Soare cu viteze între 400 km/s și 750 km/s. Sistemul de propulsie e-sail folosește presiunea dinamică a vântului solar, generând o „velă” virtuală formată din firele ce compun un câmp electric care deviază protonii din vântul solar, preluându-le impulsul.

„Lucrurile arată foarte, foarte promițător pentru viitorul explorărilor spațiale” până la granițele sistemului solar și dincolo de acestea, conform lui Les Johnson, cercetător la Centrul Spațial Marshall, aparținând NASA, din Huntsville, Alabama.

Johnson lucrează la proiectul „Heliopause Electrostatic Rapid Transit System” (HERTS), un proiect-studiu pentru realizarea unei așa-numite e-sail ce este finanțat în cadrul programului NASA Innovative Advanced Concepts (NIAC). Din echipa HERTS mai face parte Pekka Janhunen, de la Institutul meteorologic finlandez, care a propus conceptul de e-sail în 2006.

O sondă sau navetă spațială ar fi conectată la 10 până la 20 de fire cu lungimea cuprinsă între 1 și 20 de kilometri și extraordinar de subțiri — diametru de doar 25 de microni în condițiile în care, pentru comparație, un fir de păr uman are diametrul de 50 de microni. O astfel de sondă sau navetă va trebui probabil să se rotească pentru a menține aceste fire întinse.

„Tensiunea electrică ridicată cu sarcină pozitivă din fire, ce vor fi orientate spre direcția normală a fluxului de vânt solar, va devia fluxul de protoni, rezultând o forță de reacție asupra firelor — direcționate radial în direcția opusă față de Soare (…) De-a lungul unor perioade de timp de ordinul lunilor, această mică forță exercitată asupra firelor va ajunge să propulseze sonda spațială cu viteze enorme, de 100 — 150 de km/s (20 — 30 UA pe an)”, conform explicațiilor oferite de echipa HERTS pe site-ul NIAC.

O AU, sau unitate astronomică, este egală cu distanța medie de la Pământ la Soare, adică 150 de milioane de kilometri. Cel mai îndepărtat obiect lansat vreodată de oameni în spațiu, sonda Voyager 1, aparținând NASA, a străbătut aproximativ 134 UA de la lansarea sa în 1977 și a pătruns în spațiul interstelar din 2012.

Conceptul de e-sail este similar într-o oarecare măsură cu cel al velelor solare, a cărui aplicabilitate pentru călătoriile spațiale a fost deja demonstrată.

Ambele sisteme de propulsie nu necesită carburanți. Diferența principală este însă legată de faptul că velele solare funcționează prin acumularea la suprafața lor a presiunii radiației solare (fotoni) și nu a vântului solar (particule ionizate). Velele solare sunt construite din materiale reflectorizante și nu din fire aflate sub sarcină electrică.

Conform echipei HERTS, avantajul sistemului e-sails este că o sondă dotată cu un astfel de tip de propulsie va continua să accelereze mult timp după ce una dotată cu vele solare ajunge la viteza maximă. Din acest motiv sistemul e-sails poate purta o sondă dincolo de zona de heliopauză (marginea heliosferei sau a zonei de influență solară, locul unde vântul solar se lovește de mediul interstelar), în doar 10 ani, adică de două ori mai rapid decât o sondă echipată cu o velă solară.

Deocamdată nu este însă clar dacă acest sistem de propulsie este fezabil. O sondă propulsată de sistemul e-sails va trebui să fie echipată și cu un „tun de electroni” pentru a menține sarcina din fire pozitivă (altfel electronii din vântul solar ar incapacita sistemul de propulsie).

Proiectul HERTS propus ne poate oferi abilitatea unică de a explora heliopauza și spațiul interstelar într-un interval de timp de mai puțin de o decadă (…) Este vorba de un sistem de propulsie mult mai eficient decât alte sisteme ce au fost propuse pentru misiunile spre și dincolo de granițele sistemului solar”, conchid membrii echipei HERTS. (Agenţia Naţională de Presă AGERPRES) Foto: NASA

Citește și
Spune ce crezi

Adresa de email nu va fi publicata