지구의 돛을 이끄는 바람처럼 우주의 진공을 통해 우주 기술을 추진할 수있는 태양 강화 된 돛을 상상해보십시오. NASA와 다른 우주 기관들은이 아이디어를 진지하게 받아들이고 있으며 다양한 프로토 타입 기술을 연구하고 있습니다. Edward Montgomory는 NASA의 Solar Sail Propulsion 기술 영역 관리자입니다. 그들은 방금 오하이오 주 샌더 스키에있는 글렌 연구소의 플럼 브룩 시설에서 20 미터 (66 피트)의 항해를 테스트했습니다.
인터뷰 내용을 듣습니다 : NASA가 태양 항해를 테스트합니다 (3.7mb)
또는 Podcast를 구독하십시오. universetoday.com/audio.xml
프레이저 가인 (Fraser Cain) – 일반적으로 태양 항해에 대한 배경 지식을 제공해 주시겠습니까?
Edward Montgomery – 이것은 우리 기관이 한동안 관심을 보인 기술이지만, 세기 (19 세기)에 Fredrick Sander에게 수백 년 전으로 거슬러 올라갑니다. 보다 최근에, 우리는 몇 가지 특정 영역에서의 진보가 우리가 정말로 살펴 봐야 할 것을 만들어 냈다는 것을 발견했습니다. 지난 몇 년간 초경량로드로 만들어진 스포츠 장비 및 어떤 방식으로 재료 산업 및 집적 회로 분야와 관련이있는 필름 기술과 같이 지난 몇 년간 나온 복합 재료 페인트 첨가제. 이 들판은 공간이 비싸지 않은 공간에 구조물을 건설 할 수있게 해주 었으며, 수십 년 전 (현재)까지는 그렇게 할 수 없었습니다. 가속도를 높이고 추진력을 높이는 데 많은 힘이 들지 않습니다.
빛이 우주의 알루미늄 호일에 어떻게 추진력을 제공 할 수 있습니까?
그것은 빛이 가지고있는 매우 매력적인 속성입니다. 그것은 실제로 질량이 없기 때문에 무언가에서 튕겨 나올 수는 없지만 실제로 방해물과 상호 작용합니다. 그것은 운동량을 부여하고 이것은 아인슈타인에 의해 이론화되었으며 많은 실험실 실험에서 입증되었습니다.
현재 NASA에서 테스트하고있는 기술은 무엇입니까?
우리는 사각형 항해 인 하나의 특정한 태양 항해 개념을 취하고 있습니다. 여기에는 4 개의 붐이 있으며 붐 사이에 삼각 돛이 있으며 시스템은 비교적 작은 크기의 로봇을 탑재하도록 설계되었습니다 : 로봇 과학 페이로드. 우리는 태양의 물리학과 지구와의 상호 작용을 연구하기 위해 내부 태양계에 대한 몇 가지 임무를 살펴보고 있습니다.
그래서 당신은 우리의 위치에서 당신의 태양 항해를 보낼 것입니다; 지구의 궤도가 태양에 더 가깝습니까? 거꾸로 들리 네요.
돛이 낼 수있는 추력은 햇빛의 강도에 비례하고 태양에 가까워 질수록 추진력은 실제로 거리가 멀어 질수록 거리의 제곱으로 올라갑니다. 태양에 효율적으로 가까이. 외부 태양계를 보려고 계획된 임무; 거의 모든 사람들이 먼저 태양에 가까워지는 내부 태양계로 가서 좋은 부스트를 얻은 다음 나가는 것을 포함했습니다. 그러나 우리가보고있는 단기 미션은 맴도는 미션입니다. 그들은 정말 빨리 가지 않습니다. 지구의 중력 풀과 태양의 중력 풀 사이에는 라그랑주 포인트 (Lagrange point)라는 균형점이 있으며, 우리는 지금 그 위치에 위성이 있습니다. 특정 추진력이 필요하지는 않지만, 우주의 특정 지점에 도달하기 위해 태양에 더 가까운 지점에 앉아서 호버링하려면 추진력이 있어야하며 과학자들은 큰 관심을 가지고 있습니다. 그 시점에 있기를 원합니다. 지구와 태양 사이에 물리적 특성이 어떤지 이해하기 위해 일부 도구를 배치하는 것이 유리한 장소가 될 수 있다고 상상할 수 있습니다.
알았어요. 그래서 이해합니다. 마치 태양이 선풍기 였고 항해를했을 때 태양 에너지가 나오는 태양의 힘이 그 지점에서 태양의 항해를 유지하기 위해 완벽하게 균형을 잡을 정도로 태양을 향해 드리프트했습니다. 더 이상 가거나 가까이 가지 않을 것입니다.
권리. 맞아요.
가까이 다가 가서 계속 방송 할 수 있다면 어떤 종류의 실험에 관심이 있습니까?
저는 연구 과학자가 아닌 추진 엔지니어입니다. 그들은 정확히 무엇을 연구하고 있는지 설명하는 데 훨씬 더 좋은 일을 할 수 있지만, 그것들에 장착하려는 일부 기기는 자기권을 측정하고, 고 에너지 입자를 측정합니다. 관상 질량 방출을 감지하는 것이 특히 중요하다. 이것들은 태양에서 일어나는 큰 플레어 이벤트입니다. 지구에 도달하면 실제로 우리의 통신을 방해 할 수 있으며 민감한 전자 장비를 손상시키고 파괴 할 수 있습니다. 1986 년에 발생한 이러한 플레어는 북미에서만 수백만 달러의 피해를 입었으므로 이러한 이벤트가 발생할 때 이러한 이벤트를 예측할 수 있기를 원합니다. 경고 시간이 충분하면 장비를 끄거나 특정 조건에서 유지할 수 있습니다. 다 치지 않도록 코로나 대량 방출이 언제 올지 아는 것이 중요합니다.
외부 태양계를 탐험 할 수있게되면서 미래에는이 기술에 어떤 영향이 있을까요?
좋은 지적입니다. 방금 언급했듯이, 이러한 관상 질량 방출은 우주 비행사들에게도 매우 해로울 수 있으므로 NASA는 가까운 미래에 많은 논의가 있었던 달과 화성으로 돌아 가기를 기대하고 있습니다. 우리는 우주 비행사들이 그러한 사건으로부터 안전한 피난처에 도달 할 수 있도록 이러한 사건 (관상 질량 방출)이 발생하는시기를 예측할 수 있어야합니다. 따라서이 경고 위성을 달과 화성 근처에 그리고 아마도 주변에 위치시켜야합니다. 그렇게 할 때 경고하는 태양계. (그 후) 결국 미래에는 명왕성 궤도 외부의 태양계 구조, 특히 헬리오 파우스 (Heliopause)를 이해하려는 데 관심이있다. 거기에 몇 가지 흥미로운 결과가 나왔습니다. 우주 공간에서 우리가 알고 싶은 것이 많이 있습니다. 그 너머에는 Oort Cloud라는 것이 있는데, 아마도 우리가 보는 많은 혜성이 대부분의 삶을 살지만 때로는 태양으로 들어오는 우주 공간 일 것입니다. 따라서 수행해야 할 약간의 과학이 있습니다. 태양계의 가장자리 너머를 관찰하고 탐사합니다.
외부 태양계로 여행 할 수있는 태양 돛을 만드는 데 다른 점이 있다면 지금하고있는 일이 있습니까?
꼭 그럴 필요는 없습니다. 이러한 코로나 질량 방출 신호를 수행하기 위해 현재 추구하고있는 기술을 사용할 수 있으며 임무를 수행 할 수 있습니다. 문제는 Oort Clouds에 도착하여 Heliopause로 나가는 데 시간이 더 걸리는 것입니다. 우리가 같은 양의 면적에 대해 무게의 10 분의 1 또는 10 분의 1의 돛을 건설 할 수 있다면; 즉, 당신이 원한다면 10 배나 더 잘 수행 할 수 있습니다. 그리고 우리는 같은 임무를 반 시간 안에 만들 수 있습니다. 그래서 그 임무를 고려하기 시작하면, 우리는 실제로 그것을하고 우리의 일생 동안 그것을하기 위해 더 높은 성능의 항해를 만들고 싶을 것입니다 당신이 원한다면.
현재 테스트중인 프로토 타입과 향후 계획을 수립하는 데 걸리는 시간은 얼마입니까?
그것은 지금 당국에서 많은 연구가 진행되고있는 것입니다. 특히 과학 자문위원회가 있으며 과학 우선 순위가 무엇인지를 결정하고 항해 준비가 필요한시기를 정할 것입니다. 준비가되면… Plumbrook에서 실시한이 테스트에서 지난 3 년 동안 우리가 해왔 던 일은 시뮬레이션 우주 환경에서 태양 돛을 설계하고 운영하기 위해 지상에서 최선을 다하는 것입니다. 다음 단계는 우주로 올라가는 것이며 중요한 단계가 될 것입니다. 우리는 실제로 태양 돛을 비행하고 우주에서 어떻게 작동하는지 확인해야합니다. 돛 구조의 하중은 지상에있는 것보다 훨씬 적습니다. 중력은 태양이하는 것보다 4000 배 높은 돛을가합니다. 따라서 진정한 환경은 우주에 있으며 우리는 그것을 시험하기 위해 그것을 항해해야합니다. 그것은 그런 종류의 일을하는 데 3-5 년이 더 걸리고 과학 임무에 투입 될 준비가 될 것입니다. 3-5 년 공칭 우주 임무 계획 및 개발 단계. 따라서 앞으로 10 년 안에 확실히 태양 돛이 날 것으로 예상됩니다.
