Även efter 30 månader i rymden, The Planetary Societys LightSail 2-uppdrag fortsätter att framgångsrikt 'segla på solstrålar' och demonstrerar solsegelteknologi i jordens omloppsbana. Uppdraget tillhandahåller hårda data för framtida uppdrag som hoppas kunna använda solsegel för att utforska kosmos.
LightSail 2, en liten cubesat, lanserades i juni 2019 på en SpaceX Falcon Heavy, som ett demonstrationsuppdrag för att testa hur väl ett solsegel skulle kunna förändra en rymdfarkosts omloppsbana. En månad efter lanseringen, när LightSail 2 vecklade ut sitt ultratunna Mylar-segel på 32 kvadratmeter, förklarades uppdraget vara en framgång eftersom seglet höjde omloppsbanan för den lilla rymdfarkosten av brödstorlek.
Men den där lanseringsnebulosan. ?
— Planetary Society (@exploreplanets) 16 november 2021
Det här var utsikten den 25 juni 2019, natten som vårt LightSail 2-uppdrag sprängde i omloppsbana. Den red ut i rymden på en @SpaceX Falcon Heavy raket tillsammans med 23 andra rymdfarkoster. Det var fantastiskt! pic.twitter.com/ls7I84nyWf
'Vi kommer till en högre orbital höjd utan raketbränsle, bara med solljuset', sa The Planetary Societys (TPS) vd Bill Nye vid en presskonferens efter utplaceringen. 'Den här idén att du kunde flyga en rymdfarkost och kunde få framdrivning i rymden från inget annat än fotoner, det är överraskande, och för mig är det väldigt romantiskt att du skulle segla på solstrålar.'
TPS, vars medlemmar finansierade uppdraget på 7 miljoner dollar, sa att de delar uppdragsdata med NASA för att hjälpa tre kommande solsegeluppdrag: NEA Scout , Solar Cruiser och ACS3 . . NEA Scout är planerad att åka till månrymden redan i februari 2022 med NASA:s Space Launch System-raket under Artemis I-testflygningen. Uppdraget kommer att använda sitt solsegel för att lämna månens närhet och besöka en asteroid.
Solsegel använder kraften hos fotoner från solen för att driva fram rymdfarkoster. Även om fotoner inte har någon massa, kan de fortfarande överföra en liten mängd rörelsemängd. Så när fotoner träffar solseglet skjuts farkosten väldigt lite bort från solen. Med tiden, om en rymdfarkost är ute i rymden utan någon atmosfär som belastar den, kan den potentiellt accelerera till otroligt höga hastigheter.
En rymdfarkost med solsegel skulle inte behöva bära bränsle och skulle därför teoretiskt kunna resa under längre tidsperioder, eftersom den inte skulle behöva tanka.
Men LightSail 2 är i omloppsbana runt jorden. När rymdfarkosten svänger sina segel in i solljuset höjer den sin omloppsbana med så mycket som några hundra meter om dagen. Men den lilla rymdfarkosten har inte möjlighet att luta seglen tillräckligt exakt för att förhindra att dess omloppsbana sänks på andra sidan planeten. Så småningom kommer LightSail 2 att dyka långt ner i jordens atmosfär för att ge efter för atmosfäriskt motstånd. Det kommer att svänga av och brinna upp.
Den här bilden tagen av The Planetary Societys rymdfarkost LightSail 2 den 7 augusti 2021 visar den tropiska stormen Mirinae utanför Japans kust under OS i Tokyo. Norr är ungefär uppe till vänster. Den här bilden har färgjusterats och viss förvrängning från kamerans 180-graders fisheye-lins har tagits bort. Kredit: The Planetary Society
En färsk uppdatering från TPS säger att LightSail 2:s höjd över jorden för närvarande är cirka 687 kilometer.
'Tack vare optimerad segelpekning över tid, har höjdförfallshastigheterna under de senaste månaderna varit de bästa av hela uppdraget', skrev TPS:s Jason Davis. 'Drivkraft övervann till och med ibland atmosfärsmotståndet, vilket höjde rymdfarkostens omloppsbana något. Dessutom har solaktiviteten under genomsnittet hållit jordens övre atmosfär tunn under stora delar av uppdraget, vilket har skapat mindre motstånd på seglet.'
Men solen har nyligen blivit mer aktiv, sänder ut betydande solflammor. LightSail 2-teamet tror att denna aktivitet sannolikt nu orsakar högre orbitalavklingningshastigheter än de som setts tidigare i uppdraget. Emellertid uppskattar uppdragsingenjörer att rymdfarkosten kan stanna i omloppsbana minst ett år till.
Och under tiden, medan rymdfarkosten fortsätter att skicka tillbaka otroliga bilder från omloppsbanan, fortsätter ingenjörer att skaffa sig insikter som kan föras vidare till framtida uppdrag.
Notera:Om du planerar att besöka Smithsonian i Washington D.C., kommer modeller av LightSail 2 att ingå i en ny visning på Smithsonians FUTURES-utställning , en samling konst och teknik som visar upp mänsklighetens framtid. Den nya utställningen börjar 20 november 2021 i Arts and Industries Building på National Mall i Washington, D.C. och kommer att fortsätta till juli 2022. Mer info från TPS här.
Bildtext för lead:Den här bilden tagen av The Planetary Societys rymdfarkost LightSail 2 den 31 maj 2021 visar Afghanistan, Pakistan och Arabiska havet. Kaspiska havet är nere till vänster. Skuggorna av rymdfarkostens solpaneler kan ses på seglet. Norr ligger ungefär uppe till vänster. Den här bilden har färgjusterats och viss förvrängning från kamerans 180-graders fisheye-lins har tagits bort. Kredit: The Planetary Society
