Bude kosmické lodě ve Sluneční soustavě pohánět Slunce? Kredit: NASA.

Chtěli bychom létat ke hvězdám. Jsou příliš svůdné. Anebo tam alespoň posílat sondy. Ale nejprve k tomu potřebujeme pořádný pohon. Vědci a inženýři Applied Physics Laboratory na americké Johns Hopkins University jeden takový pohon momentálně testují. Využívá sluneční záření. S jeho pomocí by měl dostat kosmické lodě na periferii Sluneční soustavy a třeba i k sousedním hvězdám.

Podle výzkumného týmu takový solární pohon už není jen vzdáleným snem science-fiction. Pro účely výzkumu mají k dispozici „solární simulátor“. To je upravený kontejner, v němž jsou instalovány tisíce LEDek. Dokáže zářit jako 20 Sluncí. Díky němu se ukazuje, že o solárním pohonu má smysl uvažovat. To potvrzuje i člen týmu Jason Benjoski, podle které solární pohon kosmických lodí přestává být fantazií.

Applied Physics Laboratory, Johns Hopkins University, logo,

Okolní vesmír nás láká. Velmi nás zajímá už jenom to, co je za heliopauzou, která představuje jednu z hranic Sluneční soustavy. Problém je v tom, že heliopauza je velmi vzdálená a výzkum vesmíru za touto hranicí je tudíž velmi komplikovaný. Zatím se za ni dostaly jen dva naše stroje – Voyager 1 a 2, kterým trvalo zhruba polovinu století, než tam doletěly.

To je motivací spolupráce NASA s vědci Applied Physics Laboratory v programu, který nese název Interstellar Probe. Vyvíjejí pohon pro kosmické lodi, s nímž by byly mnohem rychlejší. NASA tuto spolupráci zveřejnila v říjnu 2019, společně s předpovědí, že loď s novým pohonem by mohla vyrazit do hlubin Sluneční soustavy už v roce 2030.

Test xenonového iontového pohonu NSTAR. Kredit: NASA.

Pohonem, který změní pravidla hry letů ve Sluneční soustavě a za její hranice, by se měl stát solární termální pohon. Je to podivuhodná záležitost. Zapomeňte na klasický „chemický“ motor. Solární termální pohon bude nejspíš zabudovaný do tepelného štítu lodi. Součástí využití tohoto pohonu je, že kosmická loď udělá Oberthův manévr kolem Slunce, tj. těsným přiblížením zvýší svou rychlost. Zároveň ale také nacucne do pohonu ve štítu okolní vodík, který se pak v blízkosti Slunce bude rozpínat a explozivně vylétne tryskou ven. Tepelný štít lodi tímto způsobem zařídí tah.

Jestli se to všechno povede, tak loď programu Interstellar Probe zrychlí ze 13,4 kilometrů za sekundu na 89,4 kilometrů za sekundu při jediném manévru kolem Slunce. Což už je docela slušná rychlost. Jistou vadou na kráse je, že při takovém manévru stráví sonda asi 2 a půl hodiny v prostředí o teplotě zhruba 2 500 °C. To by nevydržel ani sofistikovaný tepelný štít sondy Parker Solar Probe, která teď zblízka zkoumá Slunce. Očividně to bude chtít nové materiály, které tohle peklo vydrží a zároveň v nich bude ještě proudit vodík. Benjoski věří, že klíčem ke konstrukci takového ultraodolného tepelného štítu pro solární termální pohon bude 3D tisk s kovy.

Literatura

Futurism 20. 11. 2020.

Wired 20. 11. 2020.