24 de julho de 2019

LightSail 2 implantou suas velas no espaço e é um momento glorioso para a ciência


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O LightSail 2 implantou com sucesso suas velas solares. Pouco depois das 12:00 pm PST (19:00 UTC) A Planetary Society twittou que as velas estavam instaladas e que a espaçonave estava navegando com a luz do sol.

Todos nós podemos desfrutar do seu sucesso e começar a nos perguntar como as velas solares se encaixarão nos planos da humanidade para a exploração espacial.
Este é um momento dramático para o LightSail 2 e para a The Planetary Society, a maior organização espacial sem fins lucrativos do mundo.

O LightSail 2 é a terceira nave espacial no seu programa LightSail. Foi lançado em 25 de junho e está em órbita desde então, preparando-se para a implantação das velas e enviando-nos algumas imagens bonitas da Terra .

Uma série de tweets da The Planetary Society contou a história durante toda a manhã.
A vela do LightSail 2 é na verdade um sistema de quatro velas triangulares menores que formam um grande quadrado quando são implantadas. Uma vez implantada, a vela mede 32 metros quadrados, ou 340 metros quadrados. Uma vez implantada, ela pode ser usada para elevar a órbita da espaçonave, demonstrando o poder e a utilidade das velas solares.
Em seguida, veio uma pequena telemetria do minúsculo satélite, mostrando que a contagem de motores estava aumentando. A telemetria também mostrou que as câmeras estavam ativas.
Ainda estamos esperando por algumas novas imagens do LightSail 2, mas temos esse gif legal para analisar nesse meio tempo.
vela de luz finalmente sailin gif
Tecnologia de Vela Solar

Se você não está familiarizado com a tecnologia solar sail, a ideia é relativamente simples, pelo menos em teoria.

Uma vela solar utiliza o momento dos fótons vindos do Sol, da mesma forma que um veleiro capta a energia do vento. A vela de luz não captura os fótons. Os fótons refletem na superfície refletora e impulsionam a vela. É leve, tecnologia simples e com grande potencial.

No vácuo do espaço, funciona. Não há resistência ao impulso da espaçonave, então, com o passar do tempo, à medida que mais e mais fótons saltam, sua velocidade aumenta. Tudo sem transportar qualquer combustível ou outro sistema de propulsão.

De certa forma, a vela solar é exatamente como uma vela em um barco. A vela pode ser destinada a ângulos, para direcionar a viagem da espaçonave. Se as velas forem direcionadas diretamente para o Sol, a espaçonave viajará diretamente para longe do Sol.

Mas ao fixar ou alterar o ângulo das velas, uma espaçonave que usa velas solares pode dirigir e impulsionar-se através do Sistema Solar e além.

Eles também ganham mais e mais impulso à medida que viajam. Eles podem continuar a acelerar enquanto os fótons estiverem atingindo-os. Uma espaçonave de vela solar pode alcançar velocidades que um foguete químico nunca pode alcançar, embora, obviamente, elas não possam escapar da atração gravitacional da Terra por conta própria.

Naturalmente, o momento não pode aumentar na mesma proporção para sempre. Quanto mais uma vela solar sai do Sol, menos fótons a atingem. E embora não diminua a velocidade no vazio do espaço, sua taxa de aceleração diminuirá.

Por todas essas razões, as velas solares são voltadas para longas jornadas, onde pode haver um sistema de propulsão simples, mas eficaz. Existe até a ideia de que os lasers poderiam ser apontados para as velas solares para ajudá-los a acelerar ainda mais.

Velas solares assistidas por laser
O projeto Breakthrough Starshot visa enviar uma frota de pequenas naves espaciais com velas solares para nosso vizinho estelar mais próximo, Alpha Centauri.

Ao invés de confiar apenas na energia do Sol para chegar lá, ela seria impulsionada por uma série de lasers, cujos fótons atingiriam as velas da mesma maneira que as do Sol. O conjunto de raios laser aceleraria a espaçonave a uma velocidade final de cerca de 60.000 km / s (37.282 mps) - ou 20% da velocidade da luz.

Alpha Centauri está a 4,37 anos-luz de distância, então, mesmo com os lasers, o projeto Breakthrough Starshot ainda levaria 20 anos para chegar lá.

Mas esse é um projeto completamente diferente e mais ambicioso do que o LightSail 2. Além disso, o Breakthrough Starshot é o projeto de um bilionário russo, enquanto o LightSail é uma espaçonave pública sem fins lucrativos construída com dinheiro arrecadado de apoiadores entusiastas.

E seu sucesso hoje é uma boa realização.

LightSail 2 é uma missão de demonstração, projetada para mostrar como até mesmo uma pequena vela solar pode elevar a órbita de uma espaçonave. Ainda há muitos obstáculos a superar para ampliá-lo. Pode ter aplicações comerciais para pequenos satélites e, eventualmente, sua tecnologia pode desempenhar um papel na exploração de nosso Sistema Solar.

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