Co jsou solární plachty?

Sluneční plachta je navrhovanou formou kosmického pohonu, který využívá tlak slunečních fotonů k zajištění tahu. Fotony se odrážejí od zrcátka připojeného k užitečnému zatížení, zprostředkují hybnost a umožňují plachtě a jejím doprovodnému užitečnému zatížení zrychlit. Protože fotonický tlak je poměrně malý ve srovnání s například tahem vyvolaným chemickou raketou, musí být životaschopné sluneční plachty velmi velké a lehké. Jeden design, který studuje NASA, by měl šířku přibližně půl kilometru. Mezi navrhované stavební materiály patří mylarové a polyimidové fólie, hliník a nový druh uhlíkových vláken.

Návrhy, které produkují nejvyšší poměr tah / hmotnost, byly vyvinuty studentem MIT Eric Drexlerem v jeho diplomové práci. (Drexler je primárně známý jako otec oblasti nanotechnologií.) Při použití hliníkových filmů o tloušťce asi 30 - 100 nanometrů by Drexlerovy návrhy nabídly hodnoty tahu na metr čtvereční asi 10krát vyšší než většina navrhovaných návrhů, které používají plasty. Klíčem k realizaci projektu Drexlera by byla prostorová výrobní zařízení. Fólie pro sluneční plachty jsou příliš jemné na to, aby mohly být složeny, vypuštěny a rozmístěny.

Dosud nebyla postavena žádná kosmická loď, která by jako primární metodu pohonu využívala sluneční plachty, i když fotonický tlak byl použit k malým změnám v průběhu kosmických sond. V roce 2004 však japonská letecká agentura ISAS úspěšně nasadila 2 prototypy solárních plachet na nízké oběžné dráze Země. V roce 2005 zahájil společný soukromý projekt mezi Planetární společností , Kosmos Studios a Ruskou akademií věd Cosmos 1 , první světovou kosmickou loď na světě. Vzhledem k nekonvenční povaze pohonu solárních plachet se velké vládní agentury zdráhaly investovat do něj a ponechaly vývoj v terénu soukromým subjektům.

Sluneční plachty by byly ideální pro použití ve sluneční soustavě, kde jsou sluneční paprsky nejintenzivnější. Pro mise mimo sluneční soustavu by musela být použita zrcadla velikosti planety, aby byla světelná energie přesně zaměřena na sluneční plachty. Ačkoli je to obrovský inženýrský úkol, může se to jednoho dne ukázat jako nejjednodušší způsob, jak urychlit kosmickou loď na podstatnou část rychlosti světla. Dobře navržené solární plachty se mohly pohybovat ve směru stranou od přímého slunce, nakloněním plachty pod vhodným úhlem. Pro zvýšení rychlosti slunečních plachet byla navržena malovaná sluneční plachta, hypotetická plachta, která by byla potažena chemikáliemi navrženými k odpařování po celou cestu kosmické lodi, čímž by poskytovala další tah.