kiosterakis.gr +

ΕΝΗΜΕΡΩΣΗ-ΨΥΧΑΓΩΓΙΑ-ΕΚΠΑΙΔΕΥΣΗ

ΜΕ ΜΙΑ ΑΛΛΗ ΜΑΤΙΑ...

Ηλιακά ιστία...

Ένα ηλιακό ιστίο, με απλά λόγια, είναι ένα διαστημόπλοιο που προωθείται με το φως του ήλιου...

Όπως ένα συμβατικός πύραυλος προωθείται από την ώθηση που παράγεται από την καύση του καύσιμου της μηχανής του, ένα ηλιακό ιστίο απλά ωθείται προς τα εμπρός από το φως από τον Ήλιο. Αυτό είναι δυνατό επειδή το φως αποτελείται από πακέτα ενέργειας είναι γνωστά ως «φωτόνια», τα οποία ενεργούν σαν ατομικά σωματίδια, αλλά με περισσότερη ενέργεια. Όταν μια ακτίνα φωτός πέσει πάνω σε μια στιλπνή επιφάνεια, όπως ένας καθρέπτης, τα φωτόνια αντανακλώνται όπως ακριβώς μια μπάλα αναπηδά σε έναν τοίχο. Κατά τη διαδικασία αυτή τα φωτόνια μεταδίδουν την ορμή τους στην επιφάνεια δύο φορές - μια φορά από τον αρχικό αντίκτυπο, και μια φορά από την αντανάκλαση σ' αυτή. Έτσι μια στιλπνή επιφάνεια που δέχεται σταθερά φωτεινές δέσμες κινείται πολύ σιγά προς τα εμπρός.

Ηιακά ιστία
Ένα ηλιακό ιστίο αποτελείται από μια τέτοια ανακλαστική επιφάνεια, ή σύνολο επιφανειών, ανάλογα με το σχεδιασμό του. Όταν τα οι επιφάνειες αυτές βρίσκονται ακριβώς απέναντι από τον Ήλιο, δέχονται σταθερό καταιγισμό φωτονίων που ανακλώνται και ωθούν το διαστημικό σκάφος προς τα εμπρός, μακριά από τον Ήλιο. Με την αλλαγή της γωνίας του ιστίου, επηρεάζεται η κατεύθυνση στην οποία κινείται το διαστημικό σκάφος, ακριβώς όπως ένα ιστιοφόρο αλλάζει τη γωνία των ιστίων του για να επηρεάζει την πορεία του. Με την κατάλληλη γωνία, το διαστημικό σκάφος μπορεί να κατευθυνθεί ακόμα και προς τον Ήλιο.

 

Για να μπορέσει το ηλιακό φως να παρέχει επαρκή πίεση για να κινήσει ένα διαστημικό σκάφος προς τα εμπρός, το ηλιακό ιστίο πρέπει να συγκεντρώνει όσο το δυνατό περισσότερο. Αυτό σημαίνει ότι η επιφάνεια του ιστίου θα πρέπει να είναι μεγάλη. Το Cosmos 1 είναι ένα μικρό ηλιακό ιστίο που προορίζεται μόνο για μια σύντομη αποστολή. Παρ 'όλα αυτά, με τα ιστία του ανοικτά, αυτό το μικρό διαστημικό σκάφος έχει ύψος 30 μέτρα περίπου, ίσο με το ύψος του πυραύλου που το εκτίξευσε. Οι οκτώ τριγωνικές λεπίδες του εχουν 15 μέτρα μήκος, και συνολικό εμβαδόν επιφανείας 600 τετραγωνικών μέτρων, περίπου μιάμιση φορά το μέγεθος ενός γηπέδου μπάσκετ.

Για μια πραγματική αποστολή, οι απαιτήσεις είναι ακόμα μεγαλύτερες. Το 1970, όταν η ομάδα της NASA με επικεφαλής τον Louis Friedman πρότεινε να χρησιμοποιήσουν ηλιακό ιστίο για να στείλουν ένα διαστημόπλοιο να συναντήσει τον κομήτη του Χάλεϊ, έπρεπε η συνολική του επιφάνεια να είναι 600.000 τετραγωνικά μέτρα. Αυτό ισοδυναμεί με ένα τετράγωνο πλευράς 800 μέτρων περίπου, ίσο με 10 οικοδομικά τετράγωνα της Νέας Υόρκης! Ακόμα και με αυτές τις τεράστιες διαστάσεις, το διαστημόπλοιο θα κινείται πολύ αργά σε σχέση με ένα συμβατικό πύραυλο. Με ιδανικές συνθήκες, ένα ηλιακό ιστίο θα επιτάχυνε με 1 χιλιοστό ανά δευτερόλεπτο, κάθε δευτερόλεπτο που δέχεται τα φωτόνια. Για να έχουμε ένα μέτρο σύγκρισης, το Mars Exploration Rover είχε επιτάχυνση 59 μέτρα ανά δευτερόλεπτο κάθε δευτερόλεπτο που λειτουργούσε ο πύραυλος Delta II, 59.000 φορές περισσότερη από του ηλιακού ιστίου.

Όμως το τεράστιο πλεονέκτημα του ηλιακού ιστίου, είναι ότι επιταχύνει συνεχώς. Ο πύραυλος καίει για λίγα λεπτά και μετά ελευθερώνει το φορτίο του, αφήνοντας το να ταξιδέψει με σταθερή ταχύτητα. Το ηλιακό ιστίο, αντιθέτως, επιταχύνει συνεχώς και μπορεί να δώσει τελικά, μεγαλύτερες ταχύτητες. Με επιτάχυνση 1mm/sec2, μετά από μια ημέρα, η ταχύτητα θα έφτανε στα 310 km/h. Μετά από 12 ημέρες θα είχε ταχύτητα 3.700 km/h.

Παρ' όλο που τέτοιες ταχύτητες είναι σημαντικές για διαπλανητικά ταξίδια, είναι εντελώς αμελητέες όταν πρόκειται για ένα ταξίδι στα άστρα. Φυσικά, μετά από πολύ χρόνο ένα ηλιακό ιστίο μπορεί να αναπτύξει οποιαδήποτε ταχύτητα. Εάν η επιτάχυνση ελαττωθεί λόγω της μεγάλης απόστασης από τον Ήλιο, μερικοί επιστήμονες έχουν προτείνει να χρησιμοποιηθούν πανίσχυρες δέσμες λέιζερ. Κάτι τέτοιο δεν είναι εφικτό με την υπάρχουσα τεχνολογία, όμως το ηλιακά ιστίς είναι μέχρι στιγμής η μόνη τεχνολογία που μπορεί να χρησιμοποιηθεί κάποτε για διαστρικά ταξίδια.

ΠΗΓΗ: spacetravels.gr

 

Online Επισκέπτες

Αυτήν τη στιγμή επισκέπτονται τον ιστότοπό μας 77 επισκέπτες και κανένα μέλος