På trods af at det er en idé, der rasler rundt i hovedet af ingeniører og rumentusiaster i over 40 år, har solsejl aldrig rigtig fået meget trækkraft i vejen for den faktiske udrulning. I dag har NASA taget et vigtigt skridt i retning af at teste solsejlteknologi til brug i fremtidig rumfartøj.
Rumfartøjet Nanosail-D blev lanceret fredag 19. november kl. 20.25. EST fra Kodiak Island, Alaska, og fik piggybacking på en anden satellit, begge ombord på en Minotaur IV-raket. Det er med succes skubbet ud af lanceringskøretøjet i dag og er på egen hånd. Skønt sejlene endnu ikke er installeret, er dette allerede en præstation, der boder godt for fremtiden for både solsejl og lille satellit-teknologi.
Nanosail-D-satellitten - almindeligvis beskrevet som ”brød” i størrelse - blev skubbet ud fra den hurtige, overkommelige videnskabs- og teknologisatellitt (FASTSAT) kl. 1:31 kl. EST 6. december. Ikke kun er dette NASAs første forsøg på at indsætte et solsejl i rummet, men dette markerer også første gang, en nanosatellit er blevet skubbet ud fra en anden satellit, hvilket beviser, at dette er en pålidelig måde at få flere satellitter til bane på samme tid.
Nanosail-D er en nanosatellit - eller cubesat - designet til at teste potentialet for solsejl ved atmosfærisk bremsning. Sådanne sejl - lavet af et ultratyndt og let materiale, i dette tilfælde polymeren CP1 - kunne potentielt bruges til at drive et rumfartøj uden for vores solsystem. Nanosail-D-sejlet vil blive indsat i en jordbunden bane, cirka 650 km (400 miles) op. Sejlet vil blive brugt til at vise, hvordan sådan teknologi kan bremse satellitter, når de har brug for at afkøre kredsløb.
I øjeblikket involverer de-kredsløb satellitter manøvrering af dem til en lavere og lavere bane ved hjælp af satellitmotorerne, hvilket kræver mere drivmiddel ombord på rumfartøjet blot for at bortskaffe det korrekt. Nanosail-D vil indsætte et solsejl og bane i 70-120 dage og til sidst spiral ind i jordens atmosfære for at brænde op.
Da det vil kredses så tæt på Jorden, er dens potentiale for at teste solsejl som fremdrift ikke fokus i missionen; Imidlertid er installationen af et solsejl i sig selv en enorm teknisk udfordring. Nanosail-D vil være det perfekte eksperiment til at afprøve, om den metode, som NASA vil bruge til at løsne sejlet, er brugbar i rummet.
Umiddelbart efter udkastet tidligere i dag startede en timer en tre-dages nedtælling. Når den når nul, vil den gå i boom - det vil sige, at fire bommer springer ud fra den lille satellit, og inden for fem sekunder vil sejlet blive udvidet fuldt ud til dets 100 kvadratmeter (10 kvadratmeter) sejlspænde.
Dean Alhorn, NanoSail-Ds hovedundersøgelses- og luftfartsingeniør ved Marshall Space Flight Center forklarer på missionssiden, ”Udbredelsen fungerer på den nøjagtige modsatte måde til tømmerens målebånd. Med et målebånd trækker du det ud, som afvikler en fjeder, og når du lader det gå, trækkes det hurtigt ind igen. Med NanoSail-D, opvikler vi bommerne omkring midtspindlen. Disse afviklede bommer fungerer som foråret. Cirka syv dage efter lanceringen aflader det sejlet fra centrumspindlen. ”
Der har været andre forsøg på at lancere og indsætte solsejl før, men når Nanosail D først er blevet implementeret, vil det være det længstkørende solsejlforsøg, der endnu er forsøgt. Både JAXA og det russiske rumfartsbureau har implementeret vellykkede solsejleksperimenter.
JAXA lancerede et kløverformet sejl ombord på en klingende raket i 2004, og eksperimentet varede i cirka 400 sekunder. De lancerede også IKAROS-rumfartøjet i maj 2010, som i øjeblikket er på vej til Venus, og vil flyve til den modsatte side af Solen fra Jorden. Russerne indsatte et spejl på 20 meter i diameter med succes ombord på Progress M-15-forsyningsmissionen til Mir i 1993. Navnet Znamya 2, og spejlet kastede et 5 km (3 mil) bred lyspunkt på jorden, der fejede over det sydlige Frankrig til det vestlige Rusland og kredsede i flere timer, før han brændte op.
Planetary Society er sandsynligvis den mest vokale og entusiastiske organisation til støtte for solsejlteknologi. De udvikler i øjeblikket et solsejl, der ligner Nanosail-D, kaldet Lightsail-1. Samfundet forsøgte en lancering af et solsejl kaldet Cosmos 1 i 2005, men raketten, der transporterede satellitten, fyrede ikke af i sin anden fase, og fartøjet gik tabt.
Nanosail-D er i sin anden iteration. Det første rumfartøj blev taget i brug i begyndelsen af 2008, og teamet - astrofysikere og ingeniører ved Marshall Space Flight Center og Ames Research Center - havde fire måneder til at sammensætte en brugbar satellit. Den blev skudt ombord på en Falcon 1-raket i august 2008, men raketten brændte op i atmosfæren. Hvis ingeniører er gode til en ting, er det overflødighed - teamet havde konstrueret en anden Nanosail-D og havde rigelig tid til at arbejde på nogle af fejlene og udvikle teknologien endnu mere.
Planetary Society havde næsten en chance for at starte Nanosail-D, ifølge Louis Friedman, administrerende direktør for The Planetetary Society, blev de kontaktet af teamet, der udvikler Nanosail-D efter det mislykkede første lanceringsforsøg, og spurgte, om de gerne ville hjælp til at starte det andet Nanosail-D-rumfartøj. Planetary Society var enige, men holdet fandt derefter plads ombord på FASTSAT-lanceringen. Derfor blev Lightsail-D båret ud af dette korte samarbejde.
Timeren tæller lydløst, hvad der lover at være en spændende mission og potentiel milepæl i fremtiden for rumfart. Se dette rum for yderligere udviklinger på missionen.
Kilder: NASAs pressemeddelelse, The Planetetary Society, NASA Science, NASA Nanosail-D faktablad
