מפרש שמש
מפרש שמש הוא מתקן להנעה חללית המבוססת על לחץ קרינה. את הרעיון הציג המהנדס הרקטות הסובייטי פרידריך זנדר בשנת 1920.
מקור הקרינה
יש שני מקורות אפשריים לקרינה המניעה את המפרש:
מבנה
מפרש השמש הוא משטח גדול, והוא מחזיר קרינה. כאשר פוגעת בו קרינה הוא נהדף ממנה והלאה. כאשר יקשר המפרש אל עצם כלשהו, ינוע העצם אתו יחד. חללית המונעת באמצעות מפרש שמש קרויה מפרשית שמש.
יעילותו של מפרש שמש היא פונקציה של יכולת החזרת הקרינה שלו. ככל שתוחזר ממנו קרינה רבה יותר (כלומר פחות קרינה תיבלע בו), כך הדחף שיספק המפרש יגדל.
מפרש הניזון מקרינה של כוכב חייב לקיים דרישות אחדות:
- שטח פנים גדול מאוד (היות שעצמת הקרינה אינה גבוהה ואף פוחתת ככל שמתרחקים מהכוכב).
- עליו להיות חזק מאד.
- אם חללית משוגרת מכוכב לכת הוא חייב להיות עשוי מחומר בעל צפיפות נמוכה מאוד ולהיות ניתן לקיפול כדי שאפשר יהיה לאכסנו בחללית ולפרוש אותו בהגיעו לחלל.
למפרש המוזן ממקור מלאכותי יש יתרונות אחדים:
- שטח פנים קטן בהרבה, היות שהקרינה ניתנת למיקוד ולפיכך עצמתה אינה משתנה עם ההתרחקות מהמקור.
- דרושה יכולת החזרה רק לקרינה בעלת אורך גל של המקור.
עם זאת, למפרש המונע על ידי קרינת כוכב יתרון בולט. הוא מאפשר חיסכון ניכר בעלויות משום שהוא איננו זקוק לדלק לשם תנועתו. כל האנרגיה הדרושה להנעתו בחלל מגיעה מהכוכב.
לשיטת הנעה חללית זו שני חסרונות בולטים:
- המפרש יכול לנוע אך ורק בכיוון אחד - הכיוון שאליו נעה הקרינה.
- גודלו של המפרש וחוסר יכולת התמרון מגבירים את ההסתברות להתנגשות בעצמים כגון אסטרואידים, התנגשות שבהכרח קטלנית עבור המפרש.
ההתקדמות עד עתה
בראשית המאה ה-21 הגיעה הטכנולוגיה לרמה המאפשרת ייצור מפרש שמש. ניסויים אחדים במפרשי שמש נעשו במסלול ארץ נמוך (LEO - Low Earth Orbit). החללית קוסמוס 1 ששוגרה ב-21 ביוני 2005 הייתה הניסוי הראשון במפרש שמש שתוכנן להניע מאסה של 100 ק"ג במסלול בגובה 800 ק"מ. אך בעקבות תקלה בשיגור אבד הקשר עם החללית. עוד מפרש שמש שוגר ב-21 בפברואר 2006 על גבי משגר לוויינים מדגם M5 של סוכנות החלל היפנית, אך לא נפרש בצורה שלמה.
בשנת 2010 שיגרה יפן את החללית הניסיונית איקרוס לעבר כוכב הלכת נוגה, והיא הייתה הראשונה להשתמש במפרש שמש כמערכת ההנעה המרכזית שלה במסע בין-פלנטרי.[1]
קישורים חיצוניים
| מיזמי קרן ויקימדיה |
|---|
 ערך מילוני בוויקימילון: מפרש שמש |
| ערך מילוני בוויקימילון: מפרשית שמש |
- חלליות רכובות על אור מאת יורם אורעד
- הסברים על מפרשיות שמש ותמונות של מפרשיות שמש באתר "solar sails"
- אתר המציג הסברים על מפרשיות שמש
- טל ענבר, גליליאו, מפרשים סולאריים ישמשו לתעופת חלל, באתר ynet, 19 באוגוסט 2008
הערות שוליים
- ^ Elizabeth Howell, Ikaros: First Successful Solar Sail, Space.com, May 07, 2014