Sähköpurjekolumni 26

Sähköpurjekolumni 15.5.2013

ESTCube-1 laukaistiin onnistuneesti 7.5.2013 ja satelliitti näyttää toimivan. Satelliittiin on myös jo onnistuneesti tehty yksi tehojärjestelmän ohjelmistopäivitys. Kamera, asennonsäätöjärjestelmä ja keskustietokone ovat ohjelmistoiltaan vielä puutteellisia ja lopullisten versioiden kirjoittaminen on käynnissä. Ohjelmistoja päivitetään satelliittiin sitä mukaa kun niitä valmistuu ja saadaan testatuksi. Näyttää siltä että liekaa päästäisiin avaamaan ja sähköpurjevoimaa mittaamaan elokuussa.

Kolmivuotinen sähköpurjeen kehittämiselle omistettu EU-hankkeemme ESAIL loppuu tämän vuoden marraskuussa. Kilometrin pituinen lieka saatiin valmistettua viime syksynä ja etäyksikön prototyyppi läpäisi testit helmikuussa, joten loppuraporttiin voidaan kirjata että hankkeen kunnianhimoiset tavoitteet saavutettiin. Apulieoilla stabiloitu sähköpurjekonstruktio joka skaalautuu 1 N työntövoimaan asti on nyt TRL-tasolla 4. Arvioiden mukaan yhden newtonin purje apulaitteineen painaa 100-200 kg. Verrattuna kemiallisiin raketteihin ja ionimoottoreihin tuollaisen laitteen suorituskyky (työntövoima kertaa toiminta-aika jaettuna massalla) on päätä huimaava.

Toisaalla tässä lehdessä on Jouni Envallin artikkeli ESTCube-1:n laukaisusta. Aikaisemmissa numeroissa on käsitelty sähköpurje-efektin sovelluksia yhdeksän kertaa: avaruusromun torjunta, asteroidien torjunta, lento ulos aurinkokunnasta, jättiläisplaneettojen ilmakehäluotaimet, kiertoajelu asteroidivyöhykkeellä, jatkuvaa voimaa vaativat radat, Merkurius, Kuiperin vyöhyke ja Mars-logistiikka.

ESA Technology Image of the Week.

 Sähköpurjetta ja sen sovelluksia kohtaan tunnetaan nousevaa kiinnostusta ESA:ssa ja muissa avaruusjärjestöissä. Julkisuuteen näkyivät ainakin sähköpurjeaiheinen artikkeli maaliskuun ESA Bulletin -lehdessä ja sähköpurjeliekakuvan esiintyminen 27.3. ESA:n pääsivulla "Technology Image of the Week" -kohdassa. Pidin pari viikkoa sitten esitelmän Glasgowssa avaruusteknologia-aiheisessa kokouksessa, jossa oli vain kutsuttuja esityksiä. Kokoukseen osallistui myös NASA:n teknologiajohtaja Mason Peck, joka tuli onnittelemaan esityksen jälkeen. Ennen teknologiajohtajan virkaan valintaansa Peckillä oli hanke, jossa tutkittiin jälkikäteen arvioiden hieman sähköpurjeen tapaista konseptia. Siinä maksimoitiin aluksen kapasitanssi suhteessa ympäröivään plasmaan varustamalla se pitkillä lieoilla. Sitten alus olisi varattu elektronitykillä tai muulla keinolla jolloin siihen syntyy suurehko sähkövaraus. Sen jälkeen alus olisi saanut työntövoimaa luonnon sähkö- ja magneettikenttien siihen kohdistamasta Lorentzin voimasta. Kyseinen Lorentzin voima on kuitenkin heikko, minkä myös Peck oli huomannut. Vasta kun otetaan huomioon että alus ei liiku tyhjiössä vaan virtaavassa aurinkotuuliplasmassa ja että liekojen sähkökentät häiritsevät virtausta, huomataan Lorentzin voimaa paljon suuremman sähköpurjevoiman olemassaolo. Peckin julkaisu on vuodelta 2010 ja sähköpurje oli keksitty 2006, mutta hän ei ilmeisesti ollut tietoinen sähköpurjeesta työtä tehdessään.

Kerroin Avaruusluotaimessa ensimmäisen kerran syyskuussa 2011 italialaisesta Andrea Rossin reaktorista eli väitetystä uudesta tavasta vapauttaa ytimien sidosenergiaa vedyn ja nikkelin välisellä reaktiolla, joka ei tuota radioaktiivista säteilyä. Laitteen uudemman ja kuumemman version huolellinen testaus on ollut käynnissä syksystä 2012 lähtien neljän yliopiston voimin ja testien tuloksia odotellaan julkaistaviksi lähiaikoina vertaisarvioidussa lehdessä. Jos laite toimii väitetyllä tavalla, se käytännössä mahdollistaa ikuisen, rajattoman, saasteettoman, yksinkertaisen, halvan ja hajautetun energian tuotannon, joka on riippumaton ympäristön olosuhteista ja raaka-aineista.

Pekka Janhunen