Päikesepurjed saavad tuult tiibadesse

Kahel katsel õnnestus päikesepuri kosmoses edukalt lahti kerida ja näidata, et selle abil on võimalik planeetidevahelises ruumis liikuda.

Päikesepuri töötab päikesetuule abil ning võimaldab kosmosesõidukitel saavutada suure kiiruse ilma kütust kasutamata, kirjutas novaator.ee Nature Newsi vahendusel.

Eelmisel kuul avas  kergekaaluline kosmoseaparaat NanoSail-D maalähedasel orbiidil kümne ruutmeetri suuruse purje. Mõned päevad hiljem teatas Jaapani kosmoseagentuur, et pikendab päikesepurjega kosmoseaparaadi IKAROS missiooni.

Arenguhüpe

USA teadlase Louis Friedmani sõnul viitavad need uudised väga olulisele tehnoloogilisele arengule ning julgustavad päikesepurjede arendust.

Päikesepuri võimaldab kosmosesõidukitel liikuda Päikesest lähtuvate osakeste tekitatud päikesetuule abil ning seetõttu ei vaja sellise purjega varustatud kosmosesõidukid kütust. Erinevalt teistest tõukejõu tekitamiseks kütust kasutavatest meetoditest on päikesepurje energiaallikas piiramatu. Tänu hõõrdumise puudumisele kosmoses suudavad päikesepurjed tekitada märkimisväärse tõukejõu ning teadlased loodavad, et neid saab tulevikus kasutada ka teiste planeetide või isegi tähtedeni jõudmiseks.

Erinevalt IKAROSest on NanoSail-D  loodud maalähedaseks kasutamiseks. Maalähedasel orbiidil liikudes kogub selle puri hoogu atmosfääri ülemistes kihtides. Lähikuudel peaks NanoSail-D liikumine oluliselt aeglustuma, mille järel see langeb atmosfääri alumistesse kihtidesse ja põleb ära. NASA inseneri Dean Alhorni sõnul võimaldab selline tehnoloogia tulevikus aeglustada oma missiooni lõpetanud satelliitide liikumist ning aidata neil orbiidilt lahkuda.

Jaapanlaste 200 ruutmeetri suurune päikesepuri on päikesetuule abil aidanud IKAROSel Veenuseni jõuda. Kuigi see on  märkimisväärne saavutus, ei toimunud see ainult tänu päikesepurjele. NASA inseneri John Westi sõnul saadeti IKAROS välja trajektoorilt, kust oleks ka ilma päikesepurjeta Veenuseni jõudnud. Samas suurendas päikesepuri tänu päikesetuulele kosmosesõiduki kiirendust.

Alhorni sõnul näitavad mõlemad missioonid, et päikesepurje kasutamine toimib ning insenerid on saanud koguda suure hulga andmeid, mis võimaldavad mõlemal kosmoseagentuuril arendustööd jätkata. Alhorn kavandab uut 162 ruutmeetri suurust päikesepurje Feathersail, mis suudaks lennata maalähedasest orbiidist kaugemale.

Jaapanlased plaanivad pärast IKAROSt järgmisena ehitada viiekümne meetrise läbimõõduga purje, mis suudaks lennata Jupiteri ja sellega samal orbiidil tiirlevate Troojalaste rühma kuuluvate asteroidide juurde.

Järgmiseks päikesepurjeks võib aga olla USA ühiskondliku organisatsiooni Planetary Society  poolt loodav 32 ruutmeetri suurune LightSail-1, mille loomise eesmärk on näidata, et ka ainult päikesevalgust kasutades on võimalik kosmoseaparaat Maa orbiidist kaugemale saata.

Westi sõnul on tehnoloogia arenedes võimalik luua päikesepurjede abil Maa ja Päikese vahel liikuvad elektromagnetilisi purskeid, näiteks protuberantsi jälgivad kosmoseaparaadid, mis võimaldaksid ära hoida elektriliinide ja satelliitide kahjustusi. Lisaks saaks päikesepurjeid kasutada sideühenduste ja aerofotode kvaliteedi paremaks muutmisel.

Järgmisel aastal stardib Indiast Tartu ja Tallinna tudengite ühistööna valminud satelliit, mille eesmärk on testida kosmoses soomlaste väljamõeldud elektrilise päikesepurje kerimismehhanismi.

Kui kunagi valmib samal põhimõttel pärispuri, siis oleks sellel pikkust 20 kilomeetrit ning purje pindalaks 100 ruutkilomeetrit. Kosmosesõiduki pardal oleks päikeseenergiat kasutav energiakahur, mis tekitaks purje juhtmekiududes mõnesajavatise võimsusega elektrivälja.

Tartu Ülikooli kosmosetehnoloogiate töörühma juht Mart Noorma ütles, et elektriline päikesepuri on tema sõnul efektiivsem kui tavaline päikesepuri, saavutatavad kiirused päikesesüsteemis võivad seetõttu olla ka oluliselt suuremad, isegi kuni 100 kilomeetrit sekundis.