SLUNEČNÍ PLACHETNICE – MOTIVACE
O plachetnici poháněné tlakem slunečního záření, která letí napříč sluneční soustavou, snily desítky spisovatelů a fyziků. Mezi nejznámějšími byli ruský teoretik Konstantin Ciolkovskij (navrhnul plachetnici již v roce 1921) a spisovatel Arthur Clark v povídce „The Lady Who Sailed The Soul“ z roku 1960, která popisovala závod slunečních jachtařů od Země k Měsíci.
Rozvinutá plachta první plachetnice IKAROS. Minisonda je uprostřed.
Snímek je z kamery
odmrštěné v malém válečku ze sondy do volného prostoru.
Jejich sen se splnil až v roce 2010. Japonská miniplachetnice IKAROS (Interplanetary Kite-craft Accelerated by Radiation Of the Sun), kterou připravili ke startu odborníci z japonské kosmické agentury JAXA, startovala na palubě nosné rakety H-IIA dne 21. května 2010. Celý experiment má několik prvenství. Poprvé se podařilo úspěšně rozvinout plachtu o průměru přibližně 20 metrů, poprvé se podařilo tuto plachtu vyfotografovat za pomoci minikamer vystřelených z plachetnice v malých válečcích do prostoru vedle plachetnice a poprvé se úspěšně podařilo zvládnout manévrování s plachetnicí, například natáčení plachty za pomoci LCD odražečů, které odráží sluneční záření jinak, když jsou zapnuté a jinak, když jsou vypnuté.
Druhou úspěšnou miniplachetnicí v historii se stala americká Nanosail D-2 s plachtou o průměru něco přes 3 metry a celkovou hmotností 5 kilogramů, která se dostala do provozuschopného stavu v lednu 2012. Po několika selháních systému se plachty nakonec rozvinuly samy od sebe. Nikdo to již nečekal. Zatím jde o první pokusy a ověřování principů. Tlak slunečního záření je velmi malý, u Země činí pouze 4,6 μPa pro absorbující povrch, ale při použití velké plachty a dlouhé době letu se může tento pohon stát důležitým doplňkem chemických a iontových motorů.
Cílem této úlohy je pochopit základní principy pohybu tělesa v gravitačním poli a naučit se manévrovat s plachetnicí tak, abyste zvládli pohyb jak ve směru od Slunce, tak ve směru ke Slunci, tedy proti tlaku slunečního záření. Oboje je možné, pokud porozumíte základním fyzikálním principům letu sluneční plachetnice.
• • •
Tyto materiály vznikly v rámci projektu OPPA CZ.2.17/3.1.00/33306 Inovace předmětů a studijních materiálů pro e-learningovou výuku v prezenční a kombinované formě studia.
Evropský sociální fond
Praha & EU:
Investujeme do vaší budoucnosti