ソーラーセイルとは何ですか？

太陽帆は、推進力を提供するために太陽の光子からの圧力を利用する宇宙推進の提案された形式です。 光子は、ペイロードに取り付けられたミラーで反射し、勢いを伝え、帆とそれに付随するペイロードを加速させます。 フォトニック圧力は、たとえば化学ロケットによって生成される推力に比べて非常に小さいため、実行可能なソーラーセイルは非常に大きくて軽量でなければなりません。 NASAによって研究されている設計の1つは、幅が約0.5キロメートル（0.31マイル）です。 提案されている建築材料には、マイラーとポリイミドフィルム、アルミニウム、および新しい種類の炭素繊維が含まれます。

推力対質量比が最も高い設計は、MITの学生Eric Drexlerが修士論文で開発しました。 （Drexlerは、主にナノテクノロジー分野の父として知られています。）厚さ約30〜100ナノメートルのアルミニウムフィルムを使用すると、Drexlerの設計は、プラスチックを使用するほとんどの提案設計よりも約10倍高い推力/平方メートルの値を提供します。 ドレクスラーの設計を実現するための鍵は、スペースベースの製造施設です。 ソーラーセール用のフィルムは繊細すぎるため、折り畳んだり、打ち上げたり、展開したりすることはできません。

宇宙船のコースに小さな変化を加えるためにフォトニック圧力が使用されていますが、推進の主要な方法として太陽帆を使用する宇宙船はまだ構築されていません。 しかし、2004年、日本の航空宇宙機関であるISASは、低軌道で2つのソーラーセールのプロトタイプを成功裏に配備しました。 2005年、 Planetary Society 、 Cosmos Studios 、およびロシア科学アカデミーとの共同プライベートプロジェクトが、世界初のソーラー帆船であるCosmos 1を打ち上げました。 ソーラーセール推進の型破りな性質のために、大きな政府機関はそれへの投資に消極的であり、この分野の開発は民間企業に任されています。

太陽帆は、太陽光線が最も強い太陽系での使用に理想的です。 太陽系外のミッションでは、惑星サイズのミラーを使用して、太陽の帆に光エネルギーを正確に集中させる必要があります。 大規模なエンジニアリング作業ですが、これはある日、宇宙船を光の速度のかなりの部分まで加速する最も簡単な方法であることが判明するかもしれません。 適切に設計されたソーラーセールは、適切な角度でセールを傾けることにより、太陽から直接離れた方向に移動できます。 ソーラーセイルの速度を改善するために、塗装されたソーラーセイルが提案されました。これは、宇宙船の旅中に気化して追加の推力を与えるように設計された化学物質でコーティングされる仮想のセイルです。