بادبان خورشیدی
From Wikipedia, the free encyclopedia
بادبان خورشیدی (با نام بادبان نوری و بادبان فوتونی نیز شناخته میشود) روشی برای پیشرانش فضاپیما با استفاده از فشار تشعشعاتی است که توسط خورشید به آینههای بزرگ آن وارد میشود. اولین فضاپیمایی که از این فناوری استفاده کرد کاوشگر ایکاروس بود که در سال ۲۰۱۰ به فضا پرتاب شد.
یک قایق بادبانی میتواند مثال خوبی برای بادبان خورشیدی باشد. نوری که بر آینهها نیرو وارد میکند، شبیه بادبانی است که توسط باد وزیده میشود. پرتوهای لیزر پرانرژی میتوانند بهعنوان منبع نور جایگزین برای اعمال نیروی بسیار بیشتر از آنچه با استفاده از نور خورشید امکانپذیر است، استفاده شوند. بادبان خورشیدی امکان عملیات کم هزینه همراه با طول عمر عملیات طولانی را امکانپذیر میکند. از آنجایی که قطعات متحرک کمی دارد و از هیچ پیشرانهای استفاده نمیکند، میتوان از آن چندین بار برای انتقال محموله استفاده کرد.
بادبانهای خورشیدی از پدیدهای استفاده میکنند که تأثیر ثابتشده و اندازهگیریشدهای بر اختر دینامیکی دارد. فشار خورشید بر همه فضاپیماها، چه در فضای بین سیارهای، چه در مدار سیاره یا جسم کوچک تأثیر میگذارد. برای مثال، یک فضاپیمای معمولی که به مریخ می رود، بر اثر فشار خورشید هزاران کیلومتر جابهجا میشود، بنابراین اثرات آن باید در برنامهریزی مسیر، که از زمان اولین فضاپیمای بینسیارهای در دهه 1960 انجام شدهاست، در نظر گرفته شود. فشار خورشید همچنین بر جهتگیری فضاپیما تأثیر میگذارد، و عاملی است که باید در طراحی فضاپیما لحاظ شود.[1]
برای مثال، کل نیرویی که بر یک بادبان خورشیدی 800 در 800 متر وارد میشود، در فاصله زمین از خورشید حدود 5 نیوتون (1.1 پوند فوت) است[2] که آن را به یک سیستم پیشرانه با رانش کم تبدیل میکند، شبیه به فضاپیمایی که توسط موتورهای الکتریکی حرکت میکند، اما از هیچ پیشرانهای استفاده نمیکند، آن نیرو تقریباً بهصورت دائمی اعمال میشود و اثر جمعی در طول زمان به اندازهای بزرگ است که بهعنوان یک روش بالقوه برای رانش فضاپیما در نظر گرفته شود.