กุญแจสู่การเดินทางในอวกาศไม่ได้อยู่ที่จรวดแต่อยู่ที่ลมสุริยะ

กาลครั้งหนึ่ง… นับตั้งแต่เริ่มบินในวันที่ 5 กันยายน 1977 ยานโวเอเจอร์ 1 ไม่ได้ทำอะไรเลยนอกจากทำให้เราประหลาดใจ มันออกจากระบบสุริยะของเราเมื่อวันที่ 25 สิงหาคม 2012 กลายเป็นยานอวกาศลำแรกที่ทำเช่นนั้น อีกสองปีต่อมา ยานได้ประสบกับ "สึนามิ" ของการผลักมวลโคโรนาออกจากดวงอาทิตย์ซึ่งดำเนินต่อไปอย่างน้อยจนถึงวันที่ 15 ธันวาคม พ.ศ. 2014 ซึ่งเป็นการยืนยันว่ายานสำรวจนี้อยู่ในอวกาศระหว่างดวงดาว ศึกษาสภาพอากาศ สนามแม่เหล็ก และวงแหวนของดาวก๊าซยักษ์ 23.816 ดวง (ดาวเสาร์และดาวพฤหัสบดี) และเป็นยานสำรวจลำแรกที่ให้รายละเอียดภาพดวงจันทร์ของพวกมัน ปัจจุบันอยู่ห่างจากโลก XNUMX พันล้านกม. และอยู่ วัตถุที่มนุษย์สร้างขึ้นซึ่งอยู่ไกลที่สุด. ในช่วงไม่กี่ปีที่ผ่านมา ยกเว้นยานโวเอเจอร์ 2 น้องสาวของเธอ

ต้นทุนคืออุปสรรค์หลัก แต่กรอบเวลาก็เป็นปัจจัยหนึ่งเช่นกัน การออกแบบการเดินทางที่ยาวนานเช่นนี้ต้องใช้เวลาหลายปีในการคำนวณ และการวางแผนและสร้างยานอวกาศจะใช้เวลาประมาณหนึ่งทศวรรษ เมื่อพิจารณาถึงเวลาที่ดาวเทียมจะไปถึงเป้าหมายที่อยู่ไกลออกไป นั่นหมายถึง การดูดาวครั้งต่อไปของเราอาจจะไม่ใช่ในเร็วๆ นี้ . เว้นแต่ลมใหม่จะพัดมา

ใน รายงานเผยแพร่ ในสัปดาห์นี้นำโดย Slava Turyshev จากห้องปฏิบัติการ Jet Propulsion Laboratory ของ California Institute of Technology สถาบันเดียวกับที่เปิดตัวยานโวเอเจอร์โพรบ Turyshev (พร้อมด้วยนักวิทยาศาสตร์เกือบ 30 คนจากสหรัฐอเมริกาและยุโรป) เสนอวิธีการเดินทางแบบใหม่ที่สามารถพาเราไปถึงดวงดาวได้รวดเร็วและประหยัดมากขึ้น

พายุหิมะบนดาวพฤหัสบดี

การนำทางด้วยพลังงานแสงอาทิตย์เป็นกระบวนการที่แรงดันที่เกิดจากการแผ่รังสีของดวงอาทิตย์ถูกควบคุมเพื่อขับเคลื่อน นี้ เทคโนโลยีได้พิสูจน์คุณค่าในภารกิจที่ประสบความสำเร็จในปี 2019 โดยโครงการ LightSail-2 ของ Planetary Society ทีมของ Turyshev เสนอการหลอมรวมหน่วยดาวเทียมขนาดเล็กเข้ากับกระบวนการที่ใช้พลังงานแสงอาทิตย์ ซึ่งจะสร้างระบบเดินทางเร็วที่มีราคาถูก น้ำหนักเบา โดยพื้นฐานแล้วเป็น "ฝูงดาวหาง" ที่บินได้ด้วยลมสุริยะโดยไม่ต้องใช้เชื้อเพลิง

“ใบเรือพลังงานแสงอาทิตย์รับแรงขับได้โดยใช้วัสดุที่มีน้ำหนักเบาและสะท้อนแสงสูงซึ่งสะท้อนแสงอาทิตย์เพื่อขับเคลื่อนยานอวกาศในขณะที่อยู่ในอวกาศ” ผู้เขียนอธิบาย แรงดันโฟตอนจากดวงอาทิตย์อย่างต่อเนื่องทำให้เกิดแรงขับดัน ขจัดความจำเป็นในการขับเคลื่อนที่หนักและสิ้นเปลือง ใช้บนเรือและในระบบขับเคลื่อนเคมีและไฟฟ้า ซึ่งจำกัดอายุการใช้งานของภารกิจและสถานที่ดู”

ที่เพิ่มเข้ามาก็คือใบเรือนั่นเอง ราคาถูกกว่าอุปกรณ์หนักมาก ปัจจุบันใช้สำหรับการขับเคลื่อน และแรงดันต่อเนื่องจากโฟตอนแสงอาทิตย์ทำให้มีแรงขับอย่างต่อเนื่องสำหรับการหลบหลีกที่หลากหลาย เช่น การโฉบ หรือระนาบการโคจรเปลี่ยนแปลงอย่างรวดเร็ว

ใบเรือพลังงานแสงอาทิตย์และการย่อขนาด "ได้ก้าวหน้าในทศวรรษที่ผ่านมาจนถึงจุดที่สามารถใช้งานได้ ภารกิจที่สร้างแรงบันดาลใจและราคาจับต้องได้เพื่อไปให้ไกลขึ้นและเร็วขึ้น ลึกเข้าไปในบริเวณรอบนอกของระบบสุริยะของเรา เรือใบที่รวดเร็ว คุ้มค่า และคล่องแคล่วที่สามารถเดินทางออกนอกระบบสุริยะได้เปิดโอกาสใหม่สำหรับการสำรวจในราคาย่อมเยา”

ด้วยความคล่องตัวที่ดีขึ้นยานอวกาศ สามารถบรรทุกน้ำหนักบรรทุกขนาดเล็กไปยังจุดหมายปลายทางหลายแห่งได้อย่างง่ายดาย หากจำเป็นและสามารถเทียบท่ากับเรือโมดูลาร์ได้ การพึ่งพาดวงอาทิตย์และการย่อขนาดกระสวยซึ่งไม่ต้องการพื้นที่ปล่อยโดยเฉพาะ จะช่วยประหยัดค่าใช้จ่ายได้อย่างมาก

“เหตุผลสำคัญที่ทำให้ค่าใช้จ่ายสูงในภารกิจประเภทนี้คือปัจจุบันเราพึ่งพาสารเคมีที่ช้าและมีราคาแพง ซึ่ง ทำให้การสำรวจระบบสุริยะไม่ยั่งยืน . จำเป็นต้องมีแนวทางใหม่” และด้วยการสนับสนุนล่าสุดของ NASA สำหรับโครงการนี้ มันจึงเป็นเรื่องง่ายที่จะได้รับมัน