Dočkáme se superrychlé vesmírné plachetnice?
7. 12. 2021 – 18:54 | Technologie | Ladislav Loukota | Diskuze:
Ze Země k Jupiteru za tři týdny a k Neptunu jen za osmnáct. Zní to jako sci-fi, ale za několik desítek let by se takové expresní vesmírné lety mohly stát realitou.
Server Centauri Dreams publikoval novou koncepci magnetické plachetnice Wind Rider. Pokud prokáže svou životaschopnost, může lidstvu významně pomoci s průzkumem sluneční soustavy.
Když se sluneční vítr opře do plachet...
Magnetická plachetnice je obdobou koncepce plachetnice sluneční, tedy kosmického plavidla vybaveného velkou odrazivou plochou, do které se opírá tlak sluneční částic, a dodává tak plavidlu rychlost.
Namísto pevné reflexní plachty je však magnetická plachetnice vybavena silným magnetickým polem, které odráží nabité částice Slunce, a tím plavidlu udává rychlost. Je to vlastně plavidlo s neviditelnou magnetickou plachtou.
Zatím existuje pouze jako koncepce. Avšak už jako koncepce je plachetnice zdokonalována. Nová idea magnetické plachetnice jménem Wind Rider vylepšila starší návrhy podobného plavidla. V těch bylo ke vzniku magnetického pole potřeba velké elektrické cívky o kilometrovém průměru.
Novější supravodivé cívky Wind Rider namísto toho využívají ionty slunečního větru k indukci magnetosféry kolem plavidla. Kromě toho se díky supravodivosti obejdou bez stálého příkonu energie.
Sluneční vítr je proud částic složený z protonů, elektronů a jader hélia, který vychází ze Slunce. Má rychlost kolem 450 kilometrů za sekundu. Jeho zdrojem je sluneční korona. Její teplota je tak vysoká, že částice mají vysokou energii a sluneční gravitace je nedokáže udržet na povrchu.
Projekt, za kterým stojí vizionář Alex Tolley, počítá i s fyzickou odrazivou plachtou. Ta však nebude udělovat plavidlu rychlost. Poslouží jako teplotní ochrana supravodivých cívek.
Díky ušetřené hmotnosti i větší a trvalejší ploše magnetického pole bude moci plavidlo získat vysokou rychlost i bez silného zdroje energie.
Dvacetkrát rychlejší než dnešní sondy
„Naše kalkulace ukazují, že dynamika Wind Rider by byla působivá, plachetnice by dosáhla rychlosti, kterou letí sluneční vítr, tedy 400 kilometrů za sekundu,“ píše Alex Tolley na webu Centauri Dreams.
Wind Rider má pochopitelně svá úskalí – nemůže snadno manévrovat. Magnetické pole je poháněno slunečními částicemi vycházejícími přímo ze Slunce. To znamená, že plavidlo musí být přesně nasměrováno na cíl.
Plachetnice se hodí pro meziplanetární lety a pro vysoké dráhy nad Zemí. Nedá se použít pro start ze Země a je nevhodná pro nízké oběžné dráhy, kde nad účinkem slunečního záření převládá aerodynamický odpor vrchních vrstev atmosféry.
K Jupiteru by se však plavidlo se svou rychlostí dostalo už za tři týdny. Pro srovnání: Dosud nejrychlejší sonda New Horizons na to potřebovala víc než rok.
Oproti dnešním sondám, využívajícím pouze chemických motorů pro udělení prvotního impulzu, by tak Wind Rider mohl být dvacetkrát rychlejší.
Server Centauri Dreams píše, že prototyp by mohl být k postaven v roce 2030 a mohl by levně pohánět celé roje sond či observatoří. K tomu je však nutné, aby do něj investovala některá z vesmírných agentur.