Grote zeilen moeten satellieten afremmen

De afstand tot ons dichtstbijzijnde sterrenstelsel, Alfa Centaur, is ongeveer 4,2 lichtjaar. Met de huidige systemen van voortstuwing zal het ongeveer 100.000 jaar duren voordat we daar een bezoekje kunnen brengen. Maar voor een instrumentale missie gloort er hoop.

Het idee was om kleine ruimtevaartuigen - ongeveer de grootte van een CubeSat - te versnellen met behulp van een laseraandrijving en een licht zeil en ze naar Alpha Centauri te sturen.

Er worden nu nieuwe technologieen ontwikkeld met hoogvermogenlasers waarmee 1 gram lichte satellietjes binnen enkele minuten kunnen worden versneld tot 20 procent van de lichtsnelheid. Daarmee kan de reistijd terug gebracht worden tot 20 jaar.
Maar zonder remsysteem zou ons micro instrumentje heel snel voorbij het doel scheren.

Brandstof meenemen om een remsysteem te activeren is uitgesloten, wat dan?

Rene Heller en Michael Hippke van het Institute for Solar System Research in Gottingen hebben een passief magnetisch remsysteem bedacht.

Zij bedachten een systeem dat gebruik maakt van het uitgestraalde licht, de fotonen stroom, samen met de zwaartekracht van het sterrenstelsel en een 'Solar zeil' om het ruimte vaartuigje af te remmen. Een fotonen stroom, een lichtbundel, of radiogolven, kan druk, stralingsdruk, uitoefenen op een oppervlak.

De krachten die worden gegenereerd door de stralingsdruk zijn over het algemeen te klein om onder normale omstandigheden te worden opgemerkt. Ze zijn echter belangrijk met name op objecten in de ruimte waar het meestal de hoofdkracht is die op objecten werkt naast de zwaartekracht, en waarbij het netto-effect van een kleine kracht een groot cumulatief effect kan hebben over lange perioden. Wanneer bijvoorbeeld de effecten van de stralingsdruk van de zon op het ruimtevaartuig van het Viking-programma genegeerd zou zijn, zou het ruimtevaartuig de baan van Mars met ongeveer 15.000 km (9.300 mijl) hebben gemist.
Bij interstellaire ruimte rijzen zou dus een groot zeil gebruikt kunnen worden om het ruimte voertuigje af te remmen.

Bijvoorbeeld, Een massa van 10 gram afremmen tot de 14 duizend kilometer per seconde die nodig is om in stabiele baan om een ster in Centaur te komen, heeft een zeil van ruim 100 vierkante meter nodig. En de reistijd naar Alfa Centaur zou dan 95 jaar bedragen, en zou geschikt zijn voor foto verkenning vluchten.

Bizar, het laat zien dat onze radiogolven niet alleen informatie kunnen overbrengen maar ook vermogen. Dat wisten we toch al, in ons vorig bulletin beschreven we een systeem waarbij sensoren hun energie ook uit de vele radiogolven uit de omgeving konden halen