Francúzska kozmická spoločnosť Gama pošle do vesmíru solárne plachetnice

Tak, ako vetry nad vodnou hladinou poháňajú plachetnice na moriach, slnečné žiarenie by jedného dňa mohlo poháňať solárne plachetnice – kozmické lode, aj vesmírne sondy – na diaľkových trasách, vrátane medzihviezdnych. Dúfajú v to viaceré spoločnosti rozvíjajúce myšlienku tohto dávno známeho, ale v kozme netradičného, pohonu. Jedným z optimistov je francúzsky startup Gama.

Leteckú a kozmickú spoločnosť Gama založili v roku 2020 Louis de Gouyon Matignon, Thibaud Elziere a Andrew Nutter s cieľom vyvinúť lacnú solárnu plachtu, ktorá by využívala svetlo ako prostriedok pohonu kozmických lodí.

Gama vyzbierala 2 milióny dolárov od Francúzskej verejnej investičnej banky (BPI), Francúzskej vesmírnej agentúry (CNES) a anjelských investorov na financovanie projektu, ktorý predvedie ich technológiu vo vesmíre. V rámci neho bude v októbri 2022  ich CubeSat GAMA ALPHA vynesený na rakete SpaceX Falcon 9 na obežnú dráhu vo výške 550 km, kde rozvinie solárnu plachtu s rozlohou 73,3 m². V podstate by malo ísť o „lapač“ fotónov a ďalších častíc solárneho vetra o priemere zhruba 10 metrov.

Solárne plachty nie sú úplne novým vynálezom. Vesmírnu loď poháňanú slnečným vetrom predpovedal už legendárny astronóm Carl Sagan. Ale prvýkrát o tomto pohone údajne uvažoval už Johannes Kepler, ktorý ho spomenul v liste Galileovi Galileimu v roku 1608.

Solárne plachty fungujú podobne ako tie tradičné, ale hnaciu silu generuje tlak svetla (fotónov) a nie molekuly vzduchu tvoriace vietor. Hoci fotóny majú nulovú pokojovú hmotnosť, ich hybnosť sa môže preniesť na solárnu plachtu vyrobenú z Mylaru alebo polyamidu, ktorá môže poháňať kozmickú loď (v najbližších rokoch skôr medziplanetárnu sondu). Sila slnečného vetra je nepatrná, no vo vesmírnom vákuu sa jej pôsobenie môže kumulovať a časom udelí lodi aj vysoké zrýchlenie a tým aj rýchlosť. Vedci predpokladajú, že solárne plachetnice by po dostatočne dlhom čase mohli zrýchliť až na 20% rýchlosti svetla (60 000 km/s).

Pri takejto rýchlosti by už bolo reálne vysielať sondy k najbližším hviezdam. Ostáva vymyslieť, ako takáto loď, či sonda, ktorá kvôli nízkej hmotnosti nebude mať na palube žiadne veľké zásoby paliva, dokáže v cieli manévrovať, alebo brzdiť. Pravdepodobne bude musieť opäť využiť plachty, ktoré nastaví do cesty prúdom fotónov z hviezdy v cieľovej destinácii.

Prvé úspešné testovanie slnečnej plachty uskutočnila v roku 2010 Japonská agentúra pre výskum vesmíru (JAXA) s vesmírnou plachetnicou IKAROS a v tom istom roku NASA vypustila svoju NanoSail-D. V roku 2019 nasledovala sonda LightSail 2 spoločnosti Planetary Society.

Myšlienke solárnych plachiet na pohon kozmických prostriedkov sa okrem spoločnosti Gama venujú viaceré firmy a organizácie. NASA pripravuje Advanced Composite Solar Sail System (ACS3), sondu so solárnou plachtou s plochou 800 štvorcových stôp (asi 74 m²), ktorú vyvíja firma NanoAvionics.

Omnoho ambicióznejší projekt však chystá spoločnosť Breakthrough Initiatives. Misia s názvom Breakthrough Starshot, na ktorú získala financovanie vo výške 100 miliónov dolárov, má dopraviť flotilu stoviek malých solárnych plachetníc do hviezdneho systému Alpha Centauri, vzdialeného 4,7 svetelných rokov od Zeme.

Gama verí, že jej inovatívne postupy umožnia vyvinúť efektívnejšie solárne plachetnice. Na rozvinutie plachty využíva jemné otáčanie satelitu, aby sa pomocou odstredivej sily rozvinula ako okvetné lístky.  To ušetrí hmotnosť konštrukcie a časom umožní nasadiť oveľa väčšie plachty. V roku 2027 chce GAMA vyslať flotilu solárnych sond do hlbokého vesmíru a v roku 2035 prvú misiu do Oortovho oblaku na pomedzí Slnečnej sústavy a medzihviezdneho priestoru.