Znanstvenici razvili elektronička “jedra” koja sama upravljaju letom, bez goriva i bez mehaničkih dijelova.
Sunčeve jedrilice već godinama predstavljaju jednu od najprivlačnijih ideja u svemirskoj tehnologiji: letjelice koje plove svemirom zahvaljujući isključivo svjetlosti, bez goriva, bez motora. No koliko god ta ideja bila elegantna, praksa je do sada bila znatno složenija. Jer kako jednom takvom golemom, laganom površinom upravljati u praznini svemira?
Upravo na tom pitanju mnoge dosadašnje misije su posustale. Jedrilice poput LightSaila 2 morale su svakodnevno “rasterećivati” svoje sustave za orijentaciju jer su se prebrzo zasićivali. Klasične metode upravljanja nisu se pokazale dovoljno pouzdane, pogotovo u misijama koje traju tjednima ili mjesecima.
No tim znanstvenika sa Sveučilišta New South Wales predložio je rješenje koje bi taj problem moglo konačno ukloniti — i učiniti Sunčeve jedrilice potpuno autonomnima.
Svjetlost pokreće — ali sad i upravlja
Jedrilice se pokreću pomoću tzv. sunčevog tlaka: fotoni iz Sunca udaraju o veliko reflektirajuće jedro i stvaraju vrlo malu, ali stalnu silu. S vremenom, ta se sila akumulira i pogoni letjelicu. No zbog velikih dimenzija i male mase, svaka neravnoteža u tlaku može uzrokovati neželjeno okretanje ili gubitak orijentacije.
Dosad su se za kontrolu koristili reakcijski kotači — unutarnji rotirajući mehanizmi koji omogućuju precizno usmjeravanje. No ti se kotači pod pritiskom fotona brzo preopterećuju i prestaju funkcionirati. Kad do toga dođe, letjelica više ne može ni komunicirati, ni snimati, ni upravljati kursom.
Elektronička jedra koja upravljaju
Australski tim inspiraciju je pronašao u japanskoj misiji IKAROS, koja je još 2010. eksperimentalno pokazala nešto iznimno zanimljivo: da refleksija svjetlosti može služiti ne samo za pogon, već i za kontrolu. Na temelju tog koncepta, razvili su tehnologiju nazvanu Reflectivity Control Devices (RCDs) — sustav tankih, fleksibilnih membrana s tekućim kristalima koje mogu mijenjati način na koji odbijaju svjetlost.
Kad se uključi struja, površina prelazi iz glatke, zrcalno reflektirajuće u onu koja svjetlost raspršuje pod različitim kutovima. Upravo te razlike u refleksiji stvaraju mikrosile koje mogu precizno zakretati cijelu letjelicu — bez ikakvih pokretnih dijelova.
U osnovi: riječ je o elektroničkom jedru koje može mijenjati svoje aerodinamičke osobine u stvarnom vremenu.
Testovi pokazuju da sustav radi — i štedi energiju
Znanstvenici su izveli detaljne simulacije koristeći model letjelice sličan LightSailu 2, postavljen u sunčevo-sinkroniziranu orbitu 700 kilometara iznad Zemlje. U standardnim uvjetima, bez nove tehnologije, reakcijski kotači dosegnuli bi granicu preopterećenja za manje od dva dana. No s RCD sustavom, jedrilica je radila neprekidno više od tjedan dana, a rasterećenje kotača bilo je potrebno tek svakih 48 sati i trajalo je svega nekoliko sati.
Zanimljivo je da je prijelaz između dva načina rada — s orijentacije prema Zemlji (za znanstvene zadatke) na orijentaciju prema Suncu (za resetiranje sustava) — trajao svega 11 minuta. Dovoljno brzo da ne uspori misiju, a dovoljno precizno da letjelica zadrži punu stabilnost i upravljivost.
Rješenje za duboki svemir
Najveća snaga ove tehnologije leži u tome što funkcionira isključivo na sunčevu energiju. Dok se mnogi postojeći sustavi za kontrolu oslanjaju na Zemljino magnetsko polje — što znači da postaju beskorisni čim se misija udalji od Zemlje — RCD sustav može raditi bilo gdje gdje ima svjetlosti.
To otvara vrata prema svemirskim jedrenjacima koji bi mogli putovati do asteroida, drugih planeta pa čak i prema međuzvjezdanom prostoru. Bez goriva. Bez kvarova. Bez preopterećenih kotača.
Još nije savršeno, ali je golemi korak naprijed
Trenutna verzija RCD sustava može upravljati dvjema od tri rotacijske osi. To znači da za potpunu orijentaciju letjelice još uvijek treba dodatna pomoć — no smjer razvoja je jasan. Ideja da se jedrilica može sama usmjeravati, bez pokretnih dijelova, gotovo isključivo pomoću “pametne refleksije”, donosi veliku prednost u dugim, zahtjevnim misijama.
Ako svemirska jedra zažive kao ozbiljna alternativa raketnim pogonima, RCD bi mogao postati ključni element te tranzicije. A sve to zahvaljujući tehnologiji koja svjetlost pretvara ne samo u pogon — već i u savršen alat za upravljanje.
🔵 Pridružite se razgovoru!
Imate nešto za podijeliti ili raspraviti? Povežite se s nama na Facebooku i pridružite se zajednici znatiželjnih istraživača u našem Telegram kanalu. Za najnovija otkrića i uvide, pratite nas i na Google Vijestima.
