WIZJA ASTRONOMII PLASTYCZNEJ
PODRÓŻE MIĘDZYGWIEZDNE
ŻAGLE KOSMICZNE
Odrębnym projektem statków międzygwiezdnych są żagle kosmiczne. Technologia ta jest obecnie na deskach kreślarskich. Działanie żagli kosmicznych (świetlnych) oparte jest na zjawisku zauważonym już przez J. Keplera, który stwierdził, że warkocze kometarne są skierowane zawsze od Słońca, tak jakby promieniowanie słoneczne wywierało na nie ciśnienie. Dowód wyjaśniający to zjawisko podał dopiero Piotr N. Lebiediew w 1901 r., który użył odpowiednich luster obracanych w próżni. W pełni teoretyczne opracowanie zagadnienia przedstawił dopiero A. Einstein w rozprawie o efekcie fotoelektrycznym, za którą dostał Nagrodę Nobla. Zgodnie z tą koncepcją żagla słonecznego, opierałaby się ona na działaniu dużego żagla, który poruszałoby ciśnienie fotonów słonecznych.
Parametry tego napędu są następujące. W zależności od różnych materiałów i ich grubości będzie to miało wartość: dla żagla z plastiku o grubości 0,1 mm przy wadze 100 ton dałoby to prędkość 32 km/s; górna granica 1%c.
W 1962 r. fizyk Robert Forward zaproponował ideę żagla napędzanego fotonami pochodzącymi od skupianego przez soczewkę promieniowania silnego lasera, umiejscowionego na lub niedaleko od Ziemi, który popychałby dużą płaszczyznę folii, np. aluminiowej. Żagiel tworzyłby swoisty ekran z podłączonym do niego pojazdem kosmicznym. Da to wydajność przy żaglu o promieniu 343 km i grubości 0,001 mikrometra 15%c. Teoretycznie jednak tu możliwe jest osiągnięcie prędkości 10%c i dotarcie 1000-tonowego statku do Proximy Centauri w ciągu 10 lat – przy czterokrotnym zwiększeniu soczewki dałoby to prędkość 30%c. Wymagania energetyczne do napędu takiego wehikułu sięgałyby 240 TW lub według innych obliczeń 10 mln GW dla żagla ok. 1000-kilometrowej i podobnej wielkości soczewki ogniskującej światło. Są to więc parametry bardzo trudne do spełnienia. To wszystko są więc drogie technologie. Jednak takie urządzenia już się powoli wprowadza do użytku. Poza tym 2,6-procentrowy roczny przyrost zużycia energii na świecie nieco obniżyłby to i koszt projektu.
Przewiduje się wkrótce budowę żagla o średnicy 50 m, aby przy energii ok. 50 GW mógł przenieść 10-kilogramową sondę na Marsa w 10 dni. Wstępne pierwotne takie projekty były możliwe już w 2005 roku. Planuje się również inne – mniej lub bardziej możliwe do realizacji inicjatywy, np. w ciągu najbliższego dziesięciolecia, podróż żaglowca kosmicznego w rejon Księżyca czy inne misje, np. żagla 100-metrowego na orbicie wokółziemskiej czy wypady ku krańcom Układu Słonecznego.
Powyższe rysunki autora przedstawiają cel podróży międzygwiezdnej – powierzchnię, formy życia i przyszłą obecność człowieka na księżycach odkrytych planet pozasłonecznych.
Bibliografia:
H.M. Harris, „Żagle świetlne”, „Świat Nauki”, 1999, nr 4.
B. Kastory, „Stąd do nieskończoności”, „Wprost”, 2002, nr 13.
P. Szymczak, „Sięganie do gwiazd”, „Focus”, 2001, nr 2.
„Układy planetarne wokół gwiazd”, „Urania – Postępy Astronomii”, 2001, nr 5.
R. Zubrin, „Narodziny cywilizacji kosmicznej”, Prószyński i S-ka, Warszawa 2003.
Test kontaktu – egzoksiężyc planety HD 28185 B
Księżyc niespełnionych nadziei – egzoksiężyc planety HD 28185 B
Astronautyka egzoplanetarna – rejon życia – egzoksiężyc planety HD 28185 B
Oswajanie się życia na księżycu – egzoksiężyc planety HD 28185 B
Zobacz galerię zdjęć:
Komentarze
Pokaż komentarze (6)