LightSail
LightSail je viacročný projekt, ktorý demonštruje koncept riadenej slnečnej plachetnice na nízkej orbite Zeme pomocou cubesatov, vyvinutých The Planetary Society, globálnou neziskovou organizáciou, venujúcou sa prieskumu vesmíru.[1] Do roku 2019 vyvinula The Planetary Society dva LightSail cubesaty – LightSail 1 a LightSail 2 – ako pokračovanie väčšej slnečnej plachetnice Cosmos 1, ktorú navrhli na začiatku 0. rokov 21. storočia a vypustili v roku 2005.
Nerozvinutá sonda LightSail 1 ako aj 2 meria 10 × 10 × 30 cm, rozprestretá solárna plachta má rozmer 5,6 x 5,6 m, plochu 32 m2, hmotnosť je 5 kg.[2]
Dňa 20. mája 2015 bola vypustená prvá kozmická loď, cubesat LightSail 1 (predtým nazývaná LightSail-A,[3] ) ktorá rozvinula svoju solárnu plachtu 7. júna 2015. LightSail 2 bola vypustená ako sekundárny užitočný náklad vesmírneho testovacieho programu (STP-2) na rakete Falcon Heavy 25. júna 2019.
História
upraviť
V roku 2005 sa The Planetary Society pokúsila poslať do vesmíru väčšiu slnečnú plachetnicu – satelit s názvom Cosmos 1, ale ruskej rakete Volna sa nepodarilo dosiahnuť plánovanú obežnú dráhu.[4] V roku 2009 spoločnosť začala pracovať na solárnej plachetnici na báze cubesatu projektu NASA NanoSail-D,[5] ktorý bol stratený v auguste 2008 v dôsledku zlyhania rakety Falcon 1.[6] (Druhý NanoSail-D2 bol úspešne vypustený začiatkom roka 2011.)
V roku 2011 projekt LightSail prešiel kritickou revíziou dizajnu, ktorú realizoval tím, ktorý zahŕňal veteránov projektu JPL Buda Schurmeiera, Glenna Cunninghama a Viktora Kerzhanoviča, ako aj Dave Beardena z Aerospace Corporation.[7] Pôvodné odhadované náklady na projekt LightSail boli 1,8 milióna USD, ktoré boli získané z členských príspevkov a súkromných zdrojov. Prototyp kozmickej lode LightSail 1 bol postavený v San Luis Obispo Stellar Exploration Incorporated[4], integrácia a testovanie pred vypustením prebehli v spoločnosti Ecliptic Enterprises Corporation v Pasadene v Kalifornii.[8]
V marci 2016, The Planetary Society oznámila, že sa rozhodli použiť konvenciu o pomenovaní kozmickej lode s názvom programu nasledovaným sekvenčným číslom; Testovací let alebo LightSail-A sa stal LightSail 1 a druhá sonda sa teraz nazýva LightSail 2.[9]
Japonská sonda IKAROS vypustená v roku 2010, je prvou medziplanetárnou sondou na svete, ktorá používa solárnu plachtu ako hlavný pohon.[10]
Dizajn
upraviťPohon LightSail 2 je rozvinutá plachta a jej ťah je závislý iba od slnečného žiarenia. Solárne fotóny vyvíjajú na plachtu radiačný tlak, spôsobujúci malý stupeň zrýchlenia. Takže slnečná plachta bude poháňaná tlakom zo samotného slnečného svetla a nie z nabitých častíc slnečného vetra.[11] The Planetary Society očakáva, že sa dráha LightSail 2 zvýši až o kilometer za deň.[12] Za predpokladu dokonalej odrazivosti vyžaruje Slnko silu na plachtu LightSail 2.91x10⁻⁴ N. Výsledné zrýchlenie je 0,058 mm/s².[13] To je asi taká veľká sila ako kancelárska sponka na dlani..[12]
Štruktúra
upraviťModulárna konštrukcia LightSail 2 je založená na modulárnom 3U CubeSate[14] Jeden modul CubeSat nesie kamery, senzory a riadiace systémy a ostatné dva moduly budú obsahovať solárne plachty a systém na ich rozvinutie.[15]
Sonda obsahuje štyri trojuholníkové plachty, ktoré sa spoja do obdĺžnikového tvaru. Plachty sú vyrobené z 4,5 μm fólie Mylar, reflexného polyesterového filmu.[12]
LightSail 1
upraviťPredbežná technologická demonštračná kozmická sonda, LightSail 1 bola vypustená ako sekundárne užitočné zaťaženie na palube lietadla United Launch Alliance Atlas V v 15:05 UTC dňa 20. mája 2015 z Cape Canaveral Air Force Station na Floride.[2][16][17] Misia vyniesla satelit na obežnú dráhu, kde bol atmosférický odpor väčší ako sila vyvíjaná tlakom slnečného žiarenia.[18]
Dva dni po štarte však sonda utrpela softvérovú poruchu, ktorá spôsobila, že nemohla rozvinúť solárnu plachtu alebo komunikovať.[19] Dňa 31. mája 2015, The Planetary Society oznámila, že získali kontakt s LightSail 1.[20] Po otvorení solárnych panelov 3. júna 2015 sa 4. júna opäť stratila komunikácia s kozmickou loďou. V tomto prípade bolo podozrenie na poruchu systému batérií.[21] Kontakt bol obnovený 6. júna[22] a rozmiestnenie plachiet sa začalo 7. júna.[23] Na konferencii 10. júna 2015, po stiahnutí fotografií z rozvinutia, bol skúšobný let vyhlásený za úspešný.[24] Kozmická loď sa vrátila do atmosféry 14. júna 2015 a ukončila skúšobný let.[25][26]
LightSail 2
upraviť
LightSail 2 štartovala 25. júna 2019 ako sekundárny užitočný náklad vesmírneho testovacieho programu (STP-2) na rakete Falcon Heavy a bola vypustená v satelitnom nosiči Prox-1, na oveľa vyššiu obežnú dráhu ako LightSail 1 a to 720 km.[15][28] Predvedie riadenú solárnu plavbu na nízkej orbite Zeme. Riadením orientácie plachty vo vzťahu k Slnku sa letový tím pokúsi zdvihnúť obežnú dráhu a zvýšiť orbitálnu energiu po rozvinutí plachty.
7. júla 2019 vedci oznámili, že dostali prvé obrázky z LightSail 2.[29] Sonda rozvinula svoje slnečné plachty 23. júla 2019 okolo 18:47 UTC.[30]
- Popis misie [31]
- štart: T + 0
- vypustenie satelitného nosiča Prox-1 z druhého stupňa raketa Falcon Heavy vo výške 720 km kruhová dráha: T + 100 minút
- vypustenie LightSail 2 z dávkovača P-POD cubesat nosiča Prox-1 cez veľkú pružinu: T + 7 dní
- počiatočné skúšky na obežnej dráhe: prehliadka funkčnosti, rádiová komunikácia so štyrmi pozemnými stanicami, fotografické testovacie snímky; všetko so solárnymi panelmi, ktoré ešte nie sú plne otvorené
- roztvorenie solárnych panelov / odklopenie odkladacích priestorov pre solárne plachty: T + 12 dní
- 3-minútová sekvencia rozvinutia solárnej plachty: ~ T + 13 dní
- operačné testovanie solárnej plachty – zvýšenie apogee a zníženie perigea LightSail 2 – bude trvať približne jeden mesiac
- návrat do atmosféry Zeme spôsobený zníženým perigeom spôsobujúcim, že satelit sa stretne s dostatočne hustou atmosférou na ďalšie zníženie perigea a zánik v atmosfére
Referencie
upraviť- ↑ Signed, sealed but not delivered: LightSail 2 awaits ship date [online]. www.planetary.org, [cit. 2019-07-31]. Dostupné online. (po anglicky)
- ↑ a b LightSail [online]. www.planetary.org, [cit. 2019-07-31]. Dostupné online. (po anglicky)
- ↑ DAVIS, Jason. Meet LightSail 2, The Planetary Society's new solar sailing CubeSat. The Planetary Society, 1 March 2016. Dostupné online [cit. 2016-03-01].
- ↑ a b ANTCZAK, John. After letdown, solar-sail project rises again [online]. MSNBC, November 9, 2009. Dostupné online.
- ↑ Dennis Overbye. Setting Sail Into Space, Propelled by Sunshine. The New York Times, November 9, 2009. Dostupné online.
- ↑ SpaceX's Falcon 1 Falters For a Third Time. Space.com. Dostupné online [cit. 2017-03-29].
- ↑ LightSail 1 Passes Critical Design Review [online]. www.planetary.org, [cit. 2019-07-31]. Dostupné online. (po anglicky)
- ↑ LightSail 2 Integrated with Prox-1 Carrier Spacecraft. Jason Davis, The Planetary Society. 9 May 2019.
- ↑ Meet LightSail 2, The Planetary Society's new solar sailing CubeSat [online]. www.planetary.org, [cit. 2019-07-20]. Dostupné online. (po anglicky)
- ↑ Stephen Clark. H-2A Launch Report – Mission Status Center. Spaceflight Now, 20 May 2010. Dostupné online [cit. 2010-05-21].
- ↑ Planetary Society To Sail Again With LightSail. Space Travel blog, November 10, 2009. Dostupné online.
- ↑ a b c LightSail FAQs [online]. www.planetary.org, [cit. 2019-07-31]. Dostupné online. (po anglicky)
- ↑ 16.4: Momentum and Radiation Pressure [online]. Physics LibreTexts, 2016-11-01, [cit. 2019-07-10]. Dostupné online. (po anglicky)
- ↑ CubeSat [online]. CubeSat, [cit. 2019-07-20]. Dostupné online. (po anglicky)
- ↑ a b . Dostupné online.
- ↑ WALL, Mike. Tiny Solar Sail 'Cubesat' Launching with X-37B Space Plane on Wednesday. Space.com, 10 May 2015. Dostupné online [cit. 2015-05-20].
- ↑ LightSail Launch Delayed until at least May 20 [online]. www.planetary.org, [cit. 2019-07-31]. Dostupné online. (po anglicky)
- ↑ It's Official: LightSail Test Flight Scheduled for May 2015 [online]. www.planetary.org, [cit. 2019-07-31]. Dostupné online. (po anglicky)
- ↑ WALL, Mike. LightSail Solar Sail Test Flight Stalled by Software Glitch. Space.com, 27 May 2015. Dostupné online [cit. 2015-05-29].
- ↑ Bill Nye’s LightSail spacecraft is back in touch with Earth after rebooting itself. The Verge, 31 May 2015. Dostupné online [cit. 2015-05-31].
- ↑ LightSail Falls Silent; Battery Glitch Suspected [online]. www.planetary.org, [cit. 2019-07-31]. Dostupné online. (po anglicky)
- ↑ LightSail Drama Continues as Spacecraft Wakes for Second Time. The Planetary Society, 2015-06-06. Dostupné online [cit. 2015-06-06].
- ↑ Deployment! LightSail Boom Motor Whirrs to Life. 7 June 2015
- ↑ LightSail Test Mission Declared Success; First Image Complete. 9 June 2015.
- ↑ LightSail Solar Sail Ends Test Flight with Fall Back to Earth. Leonard David, Space.com. 18 June 2015.
- ↑ LightSail-A: Post-Sail Deployment Orbital Elements [online]. www.satobs.org, [cit. 2019-07-31]. Dostupné online.
- ↑ PLANTE, Barbara. LightSail 2 ADCS: From Simulation to Mission Readiness [online]. 24 Dec 2016, [cit. 2019-07-21]. Dostupné online.
- ↑ SpaceX completes most-challenging flight with Falcon Heavy’s STP-2 mission – NASASpaceFlight.com [online]. [Cit. 2019-07-31]. Dostupné online. (po anglicky)
- ↑ DAVIS, Jason. Here are the First Pictures of Earth from LightSail 2. The Planetary Society, 7 July 2019. Dostupné online [cit. 2019-07-07].
- ↑ LightSail 2 Successfully Deploys Solar Sail [online]. www.planetary.org, [cit. 2019-07-24]. Dostupné online. (po anglicky)
- ↑ What to Expect when LightSail 2 Launches into Space. Jason Davis, The Planetary Society. 17 June 2019.
Pozri aj
upraviť- Japonská solárna plachta IKAROS, vypustená v máji 2010
- NanoSail-D2, nástupca NanoSail-D, ktorý bol vypustený v novembri 2010
- Asteroid Scout, slnečná plachta, plánované vypustenie v roku 2019
- OKEANOS Archivované 2020-08-05 na Wayback Machine, veľký návrh japonskej solárnej plachty pre prieskum trójskych asteroidov Jupitera
Iné projekty
upraviť
Commons ponúka multimediálne súbory na tému LightSail
Externé odkazy
upraviť
- Oficiálna stránka LightSail na webe The Planetary Society