 |
| Aurinkotuulipurje on kotonaan vapaassa aurinkotuulessa, Maan magneettikentän vaikutusalueen ulkopuolella. Kuva: NASA |
Haemme mahdollisuutta toteuttaa sähköpurjeen aurinkotuulitestimissio. Vaihtoehtoja on suurehko määrä. Esimerkiksi voidaan rakentaa tavallinen satelliitti, jonka tehtävänä on pelkästään sähköpurjeen testaus. Tästä tehtiin viime syksynä EU-hakemus SWEST, joka ei kuitenkaan mennyt läpi. Italialaiset yrittävät nyt saada sitä läpi eri reittiä. Sähköpurjekoe voitaisiin myös asentaa osaksi jotakin toista satelliittia. Pidin tästä esityksen maaliskuussa ESA:n GSTP6-kokouksessa.
Kaikissa tapauksissa on lisäksi vaihtoehtoina käyttää pelkkiä liekoja, liekojen päissä olevia etäyksiköitä tai etäyksiköitä ja apuliekoja. Jos käytetään pelkkiä liekoja, satelliitissa täytyy olla propulsiojärjestelmä jolla tuotetaan liekojen avaamiseen tarvittava liikemäärämomentti. Jos lieat ovat 250 m pitkiä ja niitä on neljä, siihen riittää esimerkiksi sata grammaa butaania. Tätä lyhyempiä liekoja ei aurinkotuulikokeessa kannata käyttää, koska jännitteellisinä niiden ympärille muodostuva elektronivyöhyke on jo itsessään satakunta metriä leveä. Jos käytetään etäyksiköitä, nekin tarvitsevat propulsiota avausvaiheessa, mutta vähemmän koska niiden voiman varsi on liean mittainen. Etäyksikön propulsiona on tutkittu butaanimoottoria, FEEP-moottoria ja pientä fotonipurjetta.
Aurinkotuulitestimission voisi todennäköisesti tehdä kuutiosatelliitillakin, jos sen saisi jollakin keinolla aurinkotuuleen. Tähän mennessä kuutiosatelliitteja on laukaistu vasta LEO-radalle, mutta kaavailuja GTO-laukaisuista ja jopa Kuun radalle menevästä laukaisusta on näkynyt. On periaatteessa mahdollista rakentaa kuutiosatelliittiin propulsiojärjestelmä, joka pystyy nostamaan sen GTO-radalta aurinkotuuleen.
 |
| LEO, GEO ja GTO. Kuva: Basura |
NASA ja USA:n ilmavoimat tutkivat elektrolyysipropulsiota 1990-luvulla, mutta luopuivat leikistä jossain vaiheessa. Olen noin 5 vuotta puhunut elektrolyysipropulsion puolesta eri yhteyksissä, joten oli mukava kuulla että Cornell on tarttunut asiaan. Elektrolyysipropulsion ominaisimpulssi on parempi kuin hydratsiinilla ja lisäksi päästään eroon myrkyllisestä ja räjähdysherkästä aineesta. Haittana on ratanostoon kuluva muutaman kuukauden aika, joka on kuitenkin lyhyempi kuin ionimoottoreilla. Elektrolyysipropulsio ei tosin taivu pitkään yhtenäiseen polttoon, joten se ei toimi planeettaluotaimen perinteisen tyylisessä lähettämisessä. Mutta planeettaluotaimethan voivat käyttää sähköpurjetta heti noustuaan aurinkotuuleen. Ehkä tulevaisuudessa satelliitteja siirtelevät elektrolyysialukset tankkaavat asteroideilta peräisin olevaa vettä, joka on tuotu maan kiertoradalle sähköpurjeilla.
Jos GTO-kuutiosatelliittilaukaisuja on tulossa, sähköpurjeen aurinkotuulitestimissiossa meidän täytyy nousta vain GTO-radalta aurinkotuuleen, johon tarvittava impulsiivinen delta-v on noin 500 m/s. Siihen saattaisi riittää ESAIL-hankkeessa kehitettävä butaanimoottori, jos satelliitin muut osat saadaan keveiksi tai jos käytettävissä on isompi kuin kolmen yksikön kuutiosatelliitti.
Pekka Janhunen
Ei kommentteja:
Lähetä kommentti