Suomalainen aurinkotuulipurje avaruuteen 2012
2009-05-25Ilmatieteen laitoksessa kehitetty sähköinen aurinkotuulipurje on lähdössä testilennolle vuonna 2012 Viron ensimmäisellä satelliitilla. Sähköinen aurinkotuulipurje saattaa mullistaa avaruudessa liikkumista ja siellä tehtävää tutkimusta.
Sähköinen aurinkotuulipurje keksittiin Ilmatieteen laitoksessa vuonna 2006. Keksinnön vallankumouksellinen menetelmä saattaa mahdollistaa pienille ja keskisuurille avaruusaluksille nopeamman ja halvemman pääsyn aurinkokuntaan. Tämä voi avata mahdollisuuden ennen näkemättömille tieteellisille ja kaupallisille avaruussovelluksille.
Tarton yliopisto yhdessä Ilmatieteen laitoksen ja muiden eurooppalaisten partnereiden kanssa tekevät yhteistyötä, jonka tavoitteena on lähettää kautta aikojen ensimmäinen sähköpurjeen testilaite kiertoradalle. Käytettävä ESTCube-1-nanosatelliitti on suunniteltu laukaistavaksi vuonna 2012, ja se tulee olemaan Viron ensimmäinen avaruusalus.
Sähköpurjeeseen kohdistuvaa voimaa mitataan ensimmäisen kerran
Sähköpurje on suomalainen keksintö, joka käyttää aurinkotuulta avaruusaluksen työntövoiman lähteenä eikä se siten tarvitse lainkaan polttoainetta. ESTCube-1-testissä satelliitista avataan 10 metrin pituinen lieka, joka on tehty hyvin ohuesta metallilangasta. Lieka varataan sähköisesti käyttämällä aluksessa olevaa pientä elektronitykkiä. Kun alus lentää radallaan ionosfääriplasman läpi, satelliitin ja ionosfäärin välisen nopeuseron takia varattuun lankaan kohdistuu pieni voima, jota mitataan. Sähköpurje-efektiin liittyvää voimaa ei ole koskaan aikaisemmin kokeellisesti mitattu.
Varsinaiset tuotantovaiheessa käytettävät sähköpurjeet on suunniteltu purjehtimaan aurinkotuulen avulla ja käyttämään pitempiä liekoja. Aurinkotuuli on Auringosta jatkuvasti lähtevä nopea plasmavirtaus, joka leviää aurinkokuntaan. Aurinkotuuli ei pääse Maan lähiympäristöön, koska Maan magneettikenttä toimii Maan suojana
Aurinkotuulipurjeen malli
Arvioiden mukaan sähköpurjeet voivat olla tehokkaampia kuin nykyisin käytössä olevat menetelmät eli kemialliset raketit ja ionimoottorit. Sähköpurje voi mullistaa aurinkokunnan tutkimuksen tekemällä mahdollisiksi nopeat lennot heliosfäärin ulkopuolelle. Sähköpurje voi tulevaisuudessa mahdollistaa myös kohtuuhintaiset näytteenhakulennot muilta planeetoilta, kuilta ja asteroideilta.
Aurinkosähköä täysteholla keskeytyksettä
Kaupallisesti sähköpurjeet voisivat mahdollistaa asteroidien resurssien kaupallisen käytön mm. avaruudessa tapahtuvaa rakettipolttoaineen tai rakenteellisten osien valmistusta varten. Tämä saattaisi tehdä suurista aurinkosähkösatelliiteista edukkaan energiantuotantotavan.
Aurinkosähkösatelliiteissa on suuret aurinkopaneelit, joiden tuottama teho lähetetään Maahan mikroaalloilla. Tavalliseen maanpäälliseen aurinkosähköön verrattuna satelliittisähkön suurena etuna on maanpinnan valaistus- ja sääoloista riippumaton, keskeytyksetön tuotanto.
