Elektryczny żagiel słoneczny może pozwolić na szybsze i tańsze misje badawcze bezzałogowych sond w całym układzie słonecznym. Jego prostsza wersja, hamulec plazmowy, może ułatwić deorbitowanie zbędnych satelitów w celu zmniejszenia problemu orbitującego dookoła Ziemi złomu.
Koncepcja elektrycznego żagla słonecznego - koncentrycznej gwiazdy z 50 do 100 bardzo cienkich (ok. 25 mikronów średnicy) i bardzo długich (ok. 20 km) przewodów elektrycznych - wykorzystuje zasilany energią słońca miotacz elektronów do utrzymania wysokiego potencjału dodatniego na całej gwieździe przewodów. Naładowane elektrycznie przewody roztaczają dookoła siebie pole zatrzymujące wiatr słoneczny, składający się z naładowanych elektrycznie cząstek. To powoduje, że pojazd z żaglem elektrycznym jest odpychany od Słońca. Rozwiązanie to jest podobne do klasycznego żagla słonecznego, wykorzystującego ciśnienie światła, a nie wiatru naładowanych cząstek, ale ponieważ może wykorzystać cienkie druty zamiast gigantycznej płachty materiału pozwala na osiągnięcie większego ciągu za niższą masę napędu.
Głównym ograniczeniem elektrycznego żagla - podobnie jak żagla fotonowego - jest to, że umożliwia on uzyskanie ciągu tylko w kierunku "od Słońca". Jednak możliwa jest pewna zmiana kierunku ciągu przez ułożenie żagla na ukos, co w połączeniu z wykorzystaniem mechaniki orbitalnej pozwala również na manewry zbliżania się do Słońca przez hamowanie na orbicie. Nie jest to dokładnie to samo, co halsowanie pod żaglami jednostek pływających - to wykorzystuje różnicę oporu dwóch środków, w których porusza się statek żaglowy, czyli wody i powietrza - ale pozwala na bardzo elastyczne wykorzystanie napędu.
Ponieważ żagiel elektryczny może zapewniać 1 Newtona ciągu przy wadze całego systemu wynoszącej zaledwie 100 kg, i nie wymaga do działania zapasu masy reakcyjnej, to w misjach na duże odległości może mieć 100 do 1000 razy większą wydajność od stosowanych obecnie rakiet chemicznych i elektrycznych silników jonowych.
W ciągu nadchodzących lat żagiel elektryczny oraz hamulec plazmowy zostaną przetestowane przez nanosatelity ESTCube-1 z Estonii oraz Aalto-1 z Finlandii.
[na podstawie informacji prasowych Fińskiego Instytut Meteorologii , E-Sail , przez Next Big Future ]
Leszek Karlik
