هموار کردن راه برای ماموریت‌های بادبان خورشیدی آینده توسط LightSail 2
LightSail 2 اکنون 30 ماه است که پرواز می‌کند و راه را برای ماموریت‌های بادبان خورشیدی آینده هموار می‌کند.
این تصویر توسط فضاپیمای LightSail 2 انجمن سیاره‌ای در 31 می 2021، افغانستان، پاکستان را نشان می‌دهد. دریای خزر در پایین سمت چپ قرار دارد. سایه‌های صفحه‌های خورشیدی فضاپیما روی بادبان دیده می‌شود. شمال تقریباً در بالا سمت چپ است. اعتبار: انجمن سیاره‌ای
حتی پس از 30 ماه حضور در فضا، ماموریت LightSail 2 انجمن سیاره‌ای با موفقیت به حرکت در زیر پرتوهای خورشیدی ادامه می‌دهد و فناوری بادبان‌های خورشیدی را در مدار زمین نشان می‌دهد. این ماموریت دادههایی را برای ماموریت‌های آینده فراهم می‌کند که امیدوارند از بادبان‌های خورشیدی برای اکتشاف کیهان استفاده کنند.
LightSail 2، یک مکعب کوچک، در ژوئن 2019 پرتاب شد. یک ماه پس از پرتاب، زمانی که LightSail 2 بادبان مایلار بسیار نازک 32 متر مربعی خود را باز کرد، ماموریت موفقیت‌آمیز اعلام شد زیرا بادبان مدار فضاپیمای کوچک را بالا برد.
بیل نای، مدیر عامل انجمن سیاره‌ای (TPS) در یک کنفرانس مطبوعاتی پس از استقرار گفت: “ما بدون سوخت موشکی، فقط با نور خورشید به ارتفاع مداری بالاتری می‌رویم.” این ایده که شما می‌توانید با یک فضاپیما پرواز کنید و می‌توانید در فضا نیروی محرکه‌ای به جز فوتون‌ها داشته باشید، شگفت‌انگیز است و برای من، بسیار رمانتیک است که روی پرتوهای خورشید حرکت کنید».
TPS که اعضای آن بودجه 7 میلیون دلاری این ماموریت را تامین کردند، گفت که داده‌های ماموریت را با ناسا به اشتراک می‌گذارد تا به سه ماموریت بادبان خورشیدی آینده کمک کند : NEA Scout، Solar Cruiser و ACS3. NEA Scout قرار است در فوریه 2022 با موشک سیستم پرتاب فضایی ناسا در طی پرواز آزمایشی Artemis I به ماه سفر کند. این ماموریت از بادبان خورشیدی خود برای ترک ماه و بازدید از یک سیارک استفاده می‌کند.
بادبان‌های خورشیدی از نیروی فوتون‌های خورشید برای به حرکت درآوردن فضاپیماها استفاده می‌کنند. در حالی که فوتون‌ها جرم ندارند، هنوز هم می‌توانند مقدار کمی تکانه را منتقل کنند. بنابراین وقتی فوتون‌ها به بادبان خورشیدی برخورد می‌کنند، سفینه کمی از خورشید دور می‌شود. با گذشت زمان، اگر یک فضاپیما در معرض هیچ جوی در فضا نباشد، به طور بالقوه می‌تواند به سرعت‌های فوق‌العاده بالایی برسد.
یک فضاپیما با بادبان خورشیدی نیازی به حمل سوخت ندارد و بنابراین از نظر تئوری می‌تواند برای مدت زمان طولانی‌تری سفر کند، زیرا نیازی به سوخت‌گیری ندارد.
اما LightSail 2 در مداری به دور زمین است. همانطور که فضاپیما بادبان‌های خود را به سمت نور خورشید می‌چرخاند، مدار خود را تا چند صد متر در روز افزایش می‌دهد. اما فضاپیمای کوچک ابزاری برای به اندازه کافی کج کردن بادبان‌ها برای جلوگیری از پایین آمدن مدار خود در طرف دیگر سیاره را ندارد. در نهایت، LightSail 2 در اتمسفر زمین فرو خواهد رفت تا در برابر کشش اتمسفر تسلیم شود. از مدار خارج می‌شود و می‌سوزد.
به‌روزرسانی اخیر TPS می‌گوید که ارتفاع LightSail 2 از سطح زمین در حال حاضر حدود 687 کیلومتر است.
این تصویر که توسط فضاپیمای LightSail 2 The Planetary Society در 7 آگوست 2021 گرفته شده است طوفان استوایی Mirinae را در سواحل ژاپن در طول بازی‌های المپیک توکیو نشان می‌دهد. شمال تقریباً در بالا سمت چپ است. اعتبار: انجمن سیاره‌ای
جیسون دیویس از TPS می‌نویسد: «به لطف بهینه‌سازی بادبان در طول زمان، نرخ فروپاشی ارتفاع در ماه‌های اخیر بهتر بوده است. رانش حتی گهگاه بر کشش اتمسفر غلبه می‌کند و مدار فضاپیما را کمی افزایش می‌دهد. علاوه بر این، فعالیت کمتر از حد متوسط خورشید، اتمسفر بالای زمین را در بیشتر مأموریت نازک نگه داشته است و کشش کمتری روی بادبان ایجاد می‌کند.
اما خورشید اخیراً فعال‌تر شده است و شعله‌های خورشیدی قابل توجهی از خود ساطع می‌کند. تیم LightSail 2 معتقد است که این فعالیت احتمالاً در حال حاضر باعث ایجاد نرخ واپاشی مداری بالاتری نسبت به آنچه می‌شود که قبلاً در مأموریت مشاهده شده بود. با این حال، مهندسان ماموریت تخمین می‌زنند که فضاپیما می‌تواند حداقل یک سال دیگر در مدار بماند.
و در این بین، در حالی که فضاپیما به ارسال تصاویر باورنکردنی از مدار ادامه می‌دهد، مهندسان همچنان به جمع‌آوری دادههایی ادامه می‌دهند که می‌تواند به ماموریت‌های آینده منتقل شود.
ترجمه: سارا سیدحاتمی
منبع:
LightSail 2 has been flying for 30 months now, paving the way for future solar sail missions
by Nancy Atkinson, Universe Today
https://phys.org/news/2021-11-lightsail-months-paving-future-solar.html