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.
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