| Na vlnách Slunce |
|
Zuzana Sobotková |
| SANQUIS č.88/2011, str. 50 |
| V dubnu můžeme nad Českem sledovat netradiční plachetnici.
|
|
Kolem Země obíhá sonda s velmi zajímavým pohonem. Tlačí ji sluneční záření dopadající na velkou tenkou plachtu. Astronomové doufají, že slunečních plachetnic bude ve vesmíru s časem přibývat. Motivace je jasná – žádné náklady na pohon.
|
|
 | | Sluneční plachetnice dosahuje vysokých rychlostí na dlouhých trasách |
|
|
Provoz levných letů na velké vzdálenosti ve Sluneční soustavě se dá zajistit s pomocí přírodních zdrojů energie – tento trend ostatně v posledních letech musela začít respektovat v podstatě všechna odvětví lidské činnosti. Také v oblasti astronomie se hledají cesty, jak energii „zadarmo“ co nejlépe zapojit k pohonu kosmických sond. Myšlenka využití tlaku slunečního záření pro jejich pohyb ale není novinkou – s prvními podobnými nápady přišel už ve středověku Johannes Kepler, ten samý astronom, který zboural představy o dokonale kruhové dráze pro pohyb vesmírných těles. V minulém století se o udržení a rozvoj myšlenky slunečního plachtění postarali zejména autoři sci-fi literatury jako slavný Jules Verne nebo Arthur C. Clark.
Proč jsme tedy doposud o tomto způsobu cestování Sluneční soustavou neslyšeli? Jednoduše proto, že jeho realizace není zdaleka jednoduchá. Tlak slunečního záření je velice malý. Kupříkladu pro dosažení zrychlení kolem jednoho milimetru za sekundu na druhou by musela mít plachta rozměry až několika kilometrů při minimální hmotnosti. Na druhou stranu je dosažené zrychlení stabilní – působící tlak záření se prostě nevypíná, a tak jednoduchým výpočtem zjistíme, že za jediný den by sonda s takovou obří plachtou nabrala rychlost téměř 90 m/s. A pořád by zrychlovala!
Reálně se pro sluneční plachetnice používají mnohem menší plachty s průměrem jen několik metrů. Jejich hlavní vlastnost představuje dobrá odrazivost – částice slunečního záření nesmí plachta pohlcovat, naopak se do ní musí pořádně „opřít“. Samozřejmě nesmí sondu brzdit svou vlastní vahou – vyrábí se z velice lehkého materiálu a tloušťka typické sluneční plachty dosahuje jen asi desetiny průměru lidského vlasu. Na oběžnou dráhu se vynáší složená a k jejímu rozložení se využívá odstředivá síla. Jinak řečeno, sonda se při vypuštění musí roztočit, aby se plachta mohla postupně napnout. Tento proces trvá několik dní. Rotace sondy má pak nadále velký význam, protože udržuje plachtu v napnutém stavu.
Průkopníci
První, kdo se pokusil o vypuštění sondy s plachetnicí, byly americké organizace Planetary Society a Cosmos Studios ve spolupráci s ruskou Lavochkin Association v roce 2005. Sonda s názvem Cosmos 1 však v důsledku selhání nosné rakety oběžné dráhy nedosáhla. Průkopníky se stali až Japonci se svou plachetnicí IKAROS. Po vypuštění v květnu roku 2010 zdárně dosáhla orbity, rozvinula plachtu a vydala se na cestu k sousední planetě Venuši. Tu úspěšně obletěla dva týdny před loňskými Vánoci. V pořadí druhým úspěšným pokusem byla plachetnice NanoSail-D, která se od své mateřské sondy odpoutala v polovině ledna letošního roku a v současnosti se nachází na oběžné dráze Země ve výšce kolem 600 kilometrů. Díky tomu ji můžeme pozorovat pouhým okem podobně jako telekomunikační družice nebo třeba Mezinárodní vesmírnou stanici.
Přelet sluneční plachetnice nad hlavami pozorovatelů se projevuje výrazným zjasněním, kdy se družice během několika vteřin stane nejjasnějším tělesem na obloze a pak za neustálého pomalého pohybu postupně zeslábne. Kdy bude vidět, kde ji spatříte a jak bude jasná, se nedá říct obecně. Podle polohy a pohybu družice se však předpovědi přeletů dají spočítat. Hotové předpovědi pro konkrétní polohu na Zemi naleznete na internetu (viz postup vpravo).
Astronomové vidí budoucnost slunečního plachtění ve vesmíru velmi pozitivně. Úspěchy z poslední doby dokázaly, že tato technologie je plně funkční. Uplatnění se předpokládá zejména u letů na větší vzdálenosti. Plachetnice totiž neustále zrychluje a na dlouhé trati se stává daleko rychlejší než tělesa s jinými zdroji pohonu. Při nesení sond do vzdálených částí Sluneční soustavy by tak mohla nahradit doposud využívaný jaderný pohon, který je stále předmětem mnoha sporů. Budoucnost patří plachtění na vlnách Slunce!
|
|
|
Recept na pozorování přeletu NanoSail-D:
• Do internetového prohlížeče zadejte adresu heavens-above.com.
• Na hlavní stránce v kategorii Configuration nastavte svou polohu pomocí zadání na mapě (select from map), nebo výběrem polohy z databáze států a měst (from database). Zdatnější uživatelé mohou zadat přímo svou zeměpisnou šířku a délku.
• Ve druhé kategorii Satellites vyberte možnost NanoSail-D.
• Výsledkem bude tabulka předpovědí na dalších deset dní. První sloupec udává datum, druhý předpokládanou jasnost. Platí, že čím nižší číslo v tomto sloupci najdete, tím jasnější bude záblesk. Další tři sady sloupců udávají popořadě čas, výšku nad obzorem a světovou stranu pro začátek přeletu, dále pro jeho nejvyšší bod na obloze a také pro konec přeletu.
• Pokud znáte alespoň základní vlastnosti úhlů, výšku nad obzorem uhádnete snadno. V tabulce je zadaná ve stupních, přičemž horizont rovná se nule a přímo nad hlavou máme vždy 90 stupňů. Zbývá jen zjistit, kde je u vás na zahradě nebo za městem v poli sever, a můžete směle vyhlížet plachetnici.
|
|
|
|
|
 |
obsah čísla 88 |
 |
ročník 2011 |
|
témata |
|
| SANQUIS PLUS |
|
| GALERIE SANQUIS |
|
| PORADNA |
|
|
