▪︎ مجلس نيوز
بعد ثلاث سنوات في الفضاء ، احترقت مهمة LightSail 2 التابعة لجمعية الكواكب في الغلاف الجوي يوم الخميس 17 نوفمبر. خلال مهمتها ، صنعت المركبة الفضائية الممولة من الحشد 18000 مدارًا حول الكوكب باستخدام شراعها العاكس العملاق وأثبتت أن الإبحار الشمسي المتحكم فيه ممكن.
قد يكون LightSail قد انتهى الآن ، لكنه فتح الباب أمام استخدام الإبحار الشمسي في استكشاف الفضاء. قال بروس بيتس ، كبير العلماء ومدير برنامج LightSail: “إنه لا يناسب كل المواقف ، ولكنه الآن يعطي سهمًا آخر في جعبة الخيارات لأنواع الدفع التي يمكنك استخدامها”.
يعمل LightSail 2 في مدار حول الأرض ، بينما من المحتمل أن تكون مهمات الإبحار الشمسي المستقبلية في الفضاء السحيق. هذا يجعل المتطلبات مختلفة بعض الشيء. قال بيتس: “لقد واجهنا تحديًا مشابهًا للإبحار بقارب شراعي في الميناء مقابل الإبحار في المحيط”. كان لدى LightSail وقتًا أسهل مع مشكلات مثل الاتصالات مقارنة ببعثات الفضاء السحيق ، ولكن كان عليه أن يتحول باستمرار للبقاء في المدار.
أكبر عيب في استخدام الإبحار الشمسي لاستكشاف الفضاء هو أن القوى المعنية صغيرة جدًا بحيث تبدأ المركبة في السفر ببطء شديد. وأوضح بيتس أن “العيب هو أنك تستخدم دفعة من الشمس صغيرة جدًا حقًا”. “الضغط على شراعنا بالكامل إذا كان ينعكس تمامًا ، من الشمس على مسافة الأرض ، هو نفس القوة التي تمتلكها الذبابة المنزلية عندما تجلس على يدك وتدفعها لأسفل.” لكن ميزة هذه الطريقة هي أن هذه القوة تستمر في التراكم بمرور الوقت ، مما يسمح بتسريع يصل إلى سرعات عالية دون استهلاك الوقود.
البرامج القادمة مثل وكالة ناسا كشافة NEA و نظام الشراع الشمسي المركب المتقدم (ACS3) ستستخدم أيضًا الإبحار الشمسي. الأهداف المثالية لهذه الأنواع من المهمات هي داخل النظام الشمسي الداخلي ، حيث تظل المركبة قريبة بما يكفي من الشمس للحصول على قوة كافية من ضوء الشمس لمواصلة الحركة وتغيير المدار.
هناك نوع آخر من الإبحار الشمسي الاستكشافي وهو الدخول في مدارات كان من المستحيل استخدامها باستخدام أنظمة الدفع التقليدية. البعثات التي تدور حول الشمس ، على سبيل المثال ، يجب أن تقع حاليًا في مناطق معينة جدًا تسمى نقاط لاغرانج لتكون في مدار مستقر. محاولة الاقتراب من الشمس تستهلك الكثير من الوقود. ولكن مع وجود شراع شمسي ، يمكن لمركبة فضائية أن تدور بالقرب من الشمس وتستخدم شراعها للحفاظ على مدارها من خلال إجراء تعديلات مستمرة.
هناك أيضًا مجال كبير للتحسين في تقنيات الإبحار بالطاقة الشمسية. الباحثون حريصون على استكشاف أفكار مثل استخدام الليزر للدفع في الأشرعة وتطوير أنظمة توجيه أكثر تطوراً. قارن بيتس برنامج LightSail بتعلم الزحف ، مع الموجة التالية من التقنيات الجديدة التي تتيح ما يعادل المشي.
على المدى الطويل للغاية ، أحد الاستخدامات للإبحار الشمسي هو إمكانية زيارة أنظمة نجمية أخرى. لا يزال السفر بين النجوم بعيدًا عن أجيال وأجيال بعيدًا عن أن يكون شيئًا مثل احتمال حقيقي ، مع وجود تحديات فنية كبيرة تقف في طريق استكشاف ما وراء نظامنا الشمسي. أنظمة الدفع الكيميائي مثل تلك المستخدمة في مسابر فوييجر ، وهي أبعد الأشياء التي يصنعها الإنسان ، سوف تتخذها عشرات الآلاف من السنين لزيارة أقرب أنظمة النجوم. لكن المركبات الفضائية ذات الأشرعة الشمسية يمكن أن تقلل من هذا النطاق الزمني حيث يمكنها الاستمرار في التسارع أثناء سفرها. قال بيتس: “إنها التكنولوجيا الوحيدة التي لدينا حتى الآن والتي تُظهر أي شيء يشبه القدرة العملية للقيام بذلك يومًا ما”.
بالنسبة للاستخدامات الفورية ، فإن الاستخدام الأكثر احتمالا للإبحار الشمسي لا يعني أنه سيحل محل أنظمة الدفع الكيميائي ، ولكنه سيكون خيارًا قابلاً للتطبيق للاستخدام في مهام معينة محددة.
“في غضون 10 أو 20 عامًا ، عندما يخطط الناس لمهمة ، سوف يفكرون ،” مرحبًا ، هل تعمل الإبحار الشمسي من أجل ذلك؟ ” وقال بيتس: “بالنسبة لبعضهم ، سوف يحدث ذلك”. “سيكون جزءًا من الخيارات الحقيقية لمهمة علمية. وهذا ما ساهمنا فيه بخطوة واحدة في ريادة هذا الأمر “.