Japan først til å brette ut solseil i rommet

To solseil ble skutt opp forrige uke ved hjelp av en liten rakett. De ble brettet ut med romorigami, og svevde en kort stund der ute før de brant opp på vei inn i Jordas atmosfære igjen.

Publisert

Den japanske romfartsorganisasjonen JAXA testet om intrikat sammenbrettede strukturer ville brette seg ut etter oppskytning.

To forskjellige solseil ble brettet ut med hell, og eksperimentet vurderes som en lovende demonstrasjon av en spennende ny teknologi. Det er første gang slike solseil blir brettet ut i rommet.

Enkelte romforskere mener at solseil er vårt beste håp for å sende romfartøy til andre stjerner.

Ideen har eksistert lenge - spesielt i science-fiction. Solseil er romfartøy uten rakettmotor.

Fotoner gir seilet energi

Fremdrift fra solseil benytter i teorien Solas energi til å reise gjennom rommet, mye på samme måte som vinden dytter seilbåter over vannet.

Strømmen av energirike fotoner fra Sola reflekteres fra gigantiske seil laget av lett materiale 40 til 100 ganger tynnere enn et vanlig skrivepapir. I det Sola skinner på seilets overflate overfører hvert foton en liten mengde fremdrift til seilet, slik at det akselererer bort fra Sola.

Energien som er involvert er veldig liten, men over lang tid kan den sette god fart i seilet, siden det ikke er noe friksjon i rommet til å bremse fartøyet. Fotonene, som reiser med lysets hastighet, kan derfor i teorien fortsette å akselerere solseilet til det nærmer seg lyshastighet.

Kort tur

De japanske seilene ble skutt opp i en liten S-310-rakett fra Uchinoura Space Center i Kagoshima i Japan på mandag. 100 sekunder etter oppskytning var raketten 122 kilometer over jordoverflaten, og åpnet opp det første seilet som besto av fire separate segmenter.

Det kløverformede seilet med en diameter på rundt ti meter åpnet seg fint, og ble så sluppet løs for å flyte gjennom rommet. Seil nummer to ble åpnet 230 sekunder etter oppskytning, i en høyde på 169 kilometer. Dette seilet åpnet seg som en foldet vifte.

Begge seilene brant opp i det de kom inn i Jordas atmosfære bare øyeblikk etter at de åpnet seg, og raketten styrtet med et plask i Stillehavet rundt 400 sekunder etter oppskytning.

Materialproblemer

Årsaken til at ingen solseil har vært testet i rommet før nå, er problemene med å finne et materiale som kan brettes ut over et stort område, mens det samtidig ikke veier noe særlig og er sterkt nok til å tåle påkjenningene i rommet.

Japanerne brukte en reflekterende polyimidharpiks som bare var 0,0075 millimeter tykk.

Eksperimentet er viktig fordi det viser at slike store lettvektsstrukturer kan håndteres i rommet, mener Wolfgang Seboldt ved German Aerospace Centre (DLR) i Cologne i Tyskland.

Lagt på is

Seboldt ledet solseilprosjektet til den europeiske romfartsorganisasjonen (ESA) inntil tidligere i år.

- Japanerne er selvfølgelig berømte for sin bretteteknologi, sier Seboldt til tidsskriftet Nature.

ESA la Seboldts prosjekt på is i vår fordi det viste seg at solseilet ville koste mye mer enn man hadde tenkt seg.

Seboldt tror at for å oppnå en meningsfylt fremdrift, må seilet være mer enn 50 meter i diameter og veie mindre enn 100 kilo.

Znamia

Det japanske eksperimentet ligner litt på et russisk prosjekt kalt Znamia, som ble sluppet fra romstasjonen Mir i 1993.

Hovedpoenget med Znamia var imidlertid å reflektere solstråler fra Sola og ned på Jorda, for å demonstrere muligheten for å hente solenergi fra rommet ned til jordoverflaten.

Planetary Society

I USA hadde det private romfartsselskapet Planetary Society store forhåpninger til sitt romseil som ble forsøkt skutt opp i 2001. Kommandoen for å skille solseilet fra resten av fartøyet fungerte imidlertid ikke, og eksperimentet ble ikke gjennomført.

Planetary Society planlegger et nytt oppskytningsforsøk i november i år, fra en russisk atomubåt. Romfartøyet skal begynne sin ferd rundt 800 kilometer over jordoverflaten, og gradvis komme enda høyere ved hjelp av fotonpress på det blanke seilet.

Målet er å gjennomføre en kontrollert solseiltur, og demonstrere at fremdrift med solseil er gjennomførbart.

Kommer det til å virke?

Så langt er det nemlig ingen som har klart å vise at teorien funker. Én fysiker har til og med sagt at trikset kan være umulig å få til. Thomas Gold, fysiker ved Cornell University i New York, skapte diskusjon i juli i fjor.

Da sa han sa at den typen speil som trengs ikke vil forårsake at temperaturen på de reflekterte fotonene synker. Varmeenergien er viktig for fremdriften.

- Jeg tror ikke det finnes noen tvil, sier derimot Louis Friedman, prosjektleder ved Planetary Society, til New Scientist.

- En del usikkerhet

Han innrømmer imidlertid at Cosmos 1 vil møte uante utfordringer når den skytes opp.

- Det er en del usikkerhet omkring flygedynamikken for store, tynne strukturer i rommet. Vi må bare se hvordan det fungerer.

Den amerikanske romfartsorganisasjonen NASA driver også med testing av solseil. Foreløpig har alle testene foregått nede på Jorda i vakuumkammer.

Lenker:

JAXA: ISAS deployed solar sail film in space
DLR/ESA: Solar sail
Planetary Society: Solar sailing
Space-frontire.org: Znamya
Nature: Japanese deploy solar sails
New Scientist: First space test for solar sailing

Ingressfoto: Bildet er tatt fra raketten S-310, 9. august, like før det første solseilet ble sluppet.