Naukowcy od dawna zwracają jednak uwagę na fakt, że istnieje sposób na to, aby przynajmniej w Układzie Słonecznym wykorzystać do napędu coś, czego nie trzeba wynosić z powierzchni Ziemi. Jest to promieniowanie emitowane przez Słońce znajdujące się w centrum naszego układu planetarnego.
Słońce bezustannie emituje w każdym kierunku strumień promieniowania elektromagnetycznego, które leci ze Słońca ku zewnętrznym rejonom Układu Słonecznego. Można zatem do napędu sond kosmicznych wykorzystać gigantyczny żagiel, w który to promieniowanie będzie uderzało. Ciśnienie promieniowania słonecznego nie jest przesadnie duże, ale jeżeli sonda będzie miała odpowiednio małą masę, a żagiel będzie odpowiednio duży, to zważając na brak oporu atmosferycznego w przestrzeni kosmicznej, żagiel może wystarczyć do przemieszczenia sond po całym układzie planetarnym.
Czytaj także: Nauka napędza fantastykę, a fantastyka – naukę. Dzięki temu mamy szansę dotrzeć do gwiazd
Sam pomysł nie jest nowy i już kilkukrotnie został przetestowany na orbicie. Teraz rozpoczął się test żagla kosmicznego kolejnej już generacji. Zaledwie kilka dni temu NASA wystrzeliła na orbitę żagiel Advanced Composite Solar Sail System. Urządzenie zostało wyniesione na orbitę z portu kosmicznego na wyspie Mahia w Nowej Zelandii na szczycie dostarczonej przez Rocket Lab rakiety Electron.
Jak przekonują twórcy ACSS, celem testu jest przetestowanie nowego materiału, z którego zbudowany jest żagiel. Jak już wyżej wspomniano, kluczowe dla powodzenia takiej misji jest utrzymanie jak najniższej masy własnej żagla, przy jednoczesnym zachowaniu jego wytrzymałości. Takie mają być właśnie materiały wykorzystane zarówno do stworzenia nowego żagla, jak i wysięgników, na których jest on rozciągnięty.
Podstawą sukcesu żagla jest niska masa i wysoka wytrzymałość
W poprzednich modelach wysyłanych na orbitę testowano zarówno masywne metalowe wysięgniki, jak i takie, które były wykonane z lekkich materiałów, ale duże. Tym razem, badacze opracowali system, który nie zajmuje dużo miejsca i składa się z niezwykle lekkiego materiału (elastyczne polimery i włókno węglowe), podczas startu może być zwinięty niczym typowa zwijana taśma miernicza, a po rozłożeniu zachowuje odpowiedni poziom sztywności.
Nowy żagiel przed wysłaniem na orbitę znajdował się w zasobniku o rozmiarach porównywalnych z mikrofalówką. Po wystrzeleniu na orbitę rozłożył się z niego żagiel o powierzchni 80 metrów kwadratowych, czyli porównywalny z sześcioma miejscami parkingowymi. Siedmiometrowe wysięgniki, na których rozciągnięty jest teraz żagiel, przed rozłożeniem mieściły się swobodnie w jednej dłoni.
Najważniejszym elementem całej misji ACSS było przetestowanie systemu rozkładania wysięgników i żagla. Teraz kiedy żagiel już udało się rozłożyć, naukowcy planują przetestowanie zdolności wykonywania różnych manewrów orbitalnych, zmiany wysokości orbity itd. Aktualnie, ACSS znajduje się na wysokości 1000 kilometrów. Już teraz jednak badacze podejrzewają, że technologię tę będzie można wykorzystać w przyszłości do napędzania sond kosmicznych lecących w kierunku Księżyca, a być może nawet Marsa. Opracowana przez nich technologia pozwala bowiem na przygotowanie żagli o powierzchni nawet 2000 metrów kwadratowych. Zważając na fakt, iż strumień promieniowania słonecznego będzie źródłem napędu dla żagli jeszcze przez kilka miliardów lat, możemy się spodziewać, że technologia ta będzie wykorzystywana coraz częściej.