Laser-drift. Utenfor Jupiter begynner sollyset å bli for svakt for solseil-fremdrift. Ved ferder mot meget fjerne mål kan det i stedet bli mulig å bruke kraftige laser- eller mikrobølgestråler fra utstyr i rommet nær Jorden. Slike romseil vil kanskje en gang i fremtiden føre oss mot stjernene. (Michael Carroll, The Planetary Society)
100 kg. Cosmos 1 før solseilsegmentene er utfoldet. Satellitten har en masse på ca. 100 kg. (The Planetary Society/IKI)
Neddykket. Oppskytningen av Cosmos 1 skal skje fra den russiske undervannsbåten Kalmar, av Delta III klassen, neddykket i Barentshavet. Bæreraketten Volna er et ombygget langdistansemissil. (Michael Carroll, The Planetary Society) (Bilde: Michael Carroll, The Planetary Society)
Kritisk. Slik vil Cosmos 1 se ut med solseil-segmentene på plass. Utfoldingen av segmentene er en kritisk fase av prøven. (Babakin Space Center, The Planetary Society) (Bilde: Babakin Space Center, The Planetary Society)

Solseil-prøve

  • naturvitenskap

Kraften som virker er uhyre liten og oppstår når sollys skinner på en reflekterende flate.

Noe kraftmoment overføres i det fotonene treffer, noe når de små lyskvantene forlater flaten. Det vil aldri komme på tale å løfte noe som helst fra Jordens overflate ved bruk av solseil.

Selv med vektløsheten og vakuumet i rommet må store flater til for at fremdriftsmetoden skal få noen praktisk betydning. Fordelen ligger i en meget svak akselerasjon som over tid kan gi betydelige hastigheter.

Solseil-fremdrift er altså først og fremst basert på bruk av fotoner, ikke den såkalte solvinden. Fotonene farer av sted med lysets hastighet, mens de ioniserte solvindpartiklene beveger seg atskillig langsommere og kan gå rett gjennom et tynt seil. Trykket på seilet fra solvinden vil under normale forhold være mindre enn én prosent av trykket fra sollyset.

Cosmos 1

Solseilet som skal prøves i løpet av våren består av åtte trekantede segmenter, som alle er 15 m lange og ganske spisse. De vil, utfoldet oppe i rommet, danne en sirkelformet flate med diameter 30 m. Samlet seilareal er 600 kvadratmeter.

Materialet i segmentene er aluminiumsbelagt Mylar. Tykkelsen, 5 mikrometer, tilsvarer omtrent en firedel av plastfolien i en søppelpose. Segmentene skal holdes plane dels ved at den rette ytterkanten i hvert segment har en avstiver i form av et slags oppblåsbart rør, dels ved at hele den sirkelformede flaten roterer. Alle segmentene er dreibare, og kan for eksempel kantstilles.

Segmentene vil i sammenfoldet tilstand være en del av satellitten Cosmos 1, som skal skytes opp fra en neddykket russisk undervannsbåt i Barentshavet nord for Murmansk. Bærerakett er Volna, et ombygget tretrinns SS-N-18 langdistansemissil fra den kalde krigens dager. Cosmos 1 skal plasseres i en ca. 825 km høy, nær sirkelformet bane med ekvatorvinkel 78 grader.

Begrenset varighet

Utsetting av segmentene skal begynne noen dager etter oppskytnigen. Operasjonen er kritisk, og vil bli overvåket av kameraer montert på satellitten. Deretter starte selve prøvingen, som omfatter en regulering på seilbåtmaner av segmentenes vinkel i forhold til sollyset.

Datamaskinen om bord har programvare for automatisk styring, men også kontrollsenteret på bakken kan medvirke. Graden av suksess måles med akselerometre i satellitten og med bakkestasjoner som registrerer en hastighetsøkning i form av en baneheving.

Beregninger antyder at en solseil-drevet sonde på en interplanetarisk ferd – avhengig av masse og solseil-størrelse – vil kunne øke hastigheten med for eksempel 45 m/s i løpet av et døgn. For Cosmos 1 kommer nok tallet til å ligge lavere blant annet fordi satellitten stadig går inn i og ut av jordskyggen.

Hvor lenge prøven vil vare, avhenger av hvor raskt det tynne solseil-materialet forringes av rommiljøet og hvor lenge avstiverne klarer å holde på trykket.

Samarbeid

Det russiske selskapet NPO Lavochkin har laget solseilet og bygget satellittplattformen, mens Vitenskapsakademiets Romforskningsinstitutt (IKI) har stått bak elektronikken og en del av bakkeprøvingen.

Den amerikanske verdensomspennende interesseorganisajonen The Planetary Society koordinerer det hele, med økonomisk støtte fra Cosmos Studios, som drives av enken etter den berømte astronomen Carl Sagan. Derav navnet Cosmos 1.