Az űrutazás új trükkje: napenergia pörgő rakétában

Nem elhanyagolható tényező, hogy az űrkutatók már régóta kísérleteznek napenergia-alapú meghajtással, de a hagyományos szolárvitorlák kivitelezését szinte lehetetlenné teszik a rendkívül alacsony tömegigények: mindössze 0,8 g/m² anyagsűrűségre volna szükség. Egy új ötlet viszont áttörheti ezt a korlátot: a Nap energiáját nem közvetlen meghajtásra, hanem forgási mozgás formájában tárolná, amit aztán egy miniproba gyorsításához lehetne felhasználni, hogy elhagyja a Naprendszert.

Mi az a TARS?

A Torqued Accelerator using Radiation from the Sun (TARS) két, eltérő tükrözőképességű ultravékony felületből áll, amelyek hetek-hónapok alatt, egy speciális, Nap körüli „quasi-szatellita” pályán kezdenek el forogni a napenergiának köszönhetően. Ezek anyaga akár szén-nanocső (CNT) lemez is lehet, amely már elérhető, a teljes szerkezet tömege alig haladja meg az 1 kg-ot, de akár 10-20 méter átmérőjű szerkezetet is építhetünk így, telefon méretű, szállítható eszközzel.

Lehetséges sebességek és korlátok

Ez alapján arra lehet következtetni, hogy éveken belül intersztelláris sebességet érhet el a szerkezet – bár minél nagyobb sebességet szeretnénk elérni, annál nagyobbra kell növelni a szerkezet méretét, ami exponenciálisan növeli a kihívásokat. Ilyen például, amikor relativisztikus (fénysebességhez közeli) szinteket tűznek ki célul, azonban az anyagok szilárdsága itt már komoly korlátot jelent.

Kiegészítő stratégiák és lehetőségek

Mindazonáltal, ha grafénlapokat használunk, gravitációs lendítést, az Oberth-effektust vagy elektrosztatikus bezárást vetünk be, még tovább növelhető a sebesség. A TARS így elsősorban akkor lehet ideális, ha nagy teljesítményű, irányított energiaforrások nem elérhetők, és olcsón, viszonylag gyorsan szeretnénk mini szondákat küldeni a csillagközi térbe.

2025, adrienne, arxiv.org alapján