Merkür güneş yelkeni için mükemmel bir yer olabilir

Güneş yelkenleri, güneş ışığının geniş yüzeylere uyguladığı basınca dayanır. Yelkeni güneşe yaklaştırdığınızda verimliliğin artması şaşırtıcı değildir. Mercury Scout adı verilen önerilen yeni bir görev, Merkür’ü keşfetmek için bundan yararlanmayı amaçlıyor. Misyon, Mercurian yüzeyini 1 metrelik bir çözünürlüğe kadar haritalayacak ve gölgeli kraterleri aydınlatmak için oldukça yansıtıcı yelken yüzeyini kullanarak su birikintilerini avlayabilecek.

Kendi ağırlığını artıran ve dolayısıyla daha fazla yakıt gerektiren yakıt gerektiren geleneksel roket motorlarının aksine, güneş yelkenleri çok daha verimlidir. Yelkenin üzerine düşen ışık, bir sondayı uzaya fırlatabilir. Bu, Johannes Kepler’in bu fikri Galileo Galilei’ye önerdiği 1600’lü yıllara kadar uzanan büyüleyici bir kavram. Gezegen Topluluğu’nun Cosmos 1 güneş yelkenli uzay aracını yaratması 21. yüzyılın başına kadar mümkün değildi. Haziran 2005’te fırlatıldı ancak başarısızlık, yörüngeye asla ulaşamaması anlamına geliyordu. Başarıyla fırlatılan ilk güneş yelkeni, Japon Havacılık ve Uzay Araştırma Ajansı tarafından fırlatılan Ikaros’tu ve teknolojinin uygulanabilirliğini mükemmel bir şekilde gösterdi.

Işığın foton adı verilen çok küçük parçacıklardan oluştuğu 1905’ten beri biliniyor. Kütleleri yok ama uzayda yolculuk ederken momentumları var. Bir tenis topu rakete çarptığında tellerden seker ve topun momentumunun bir kısmı rakete aktarılır. Benzer şekilde, güneş yelkenine çarpan ışık fotonları, momentumlarının bir kısmını yelkene aktararak onu küçük bir itme kuvveti oluşturur. Yelkene çarpan daha fazla foton küçük bir itme kuvveti daha sağlar ve onlar yavaş yavaş biriktikçe uzay aracı yavaş yavaş hızlanır.

Mercury Scout, Dünya yörüngesine ulaştığında ana itici güç olarak güneş yelkeni fikrinden yararlanacak. Görevin ana hedefleri yüzeydeki mineral dağılımının haritasını çıkarmak, 1 metreye kadar yüksek çözünürlüklü görüntüleme ve kalıcı olarak gölgelenen kraterlerdeki buz birikintilerini tanımlamaktır. Güneş yelkeni, genel maliyeti düşüren ve Merkür’e geçiş süresini kısaltan önemli teknik ve finansal faydalar sunduğu için seçildi.

Mercury Scout modülünü itmek için yelken yaklaşık 2500 metrekare ve 2,5 mikron kalınlığında olacak. Malzeme, James Webb Uzay Teleskobu’nun ısı kalkanında kullanılana benzeyen alüminize CP1’dir. Yelkenin dört ayrı çeyreği karbon fiber destekler boyunca açılıyor ve beklenen 3,8 yıl içinde Merkür’e ulaşacak. Varışta kutupsal bir yörüngeye geçecek ve ardından 176 gün daha tüm yüzeyin haritasını çıkaracak.

Tüm gezegenin haritasının çıkarılabilmesi için, yelken açısının ayarlanmasıyla yörüngenin korunması gerekecektir. Aynı şekilde, bir yelkenli geminin kaptanı, yelken açısını ve konumunu ayarlayarak rüzgara karşı veya bazen rüzgara doğru yelken açabilir, böylece güneş yelkeni gerekli yönde itme kuvveti oluşturmak için kullanılabilir.

Ömrü genellikle yakıt mevcudiyeti ile sınırlı olan diğer daha geleneksel roket motorlarının aksine, güneş yelkeni, yelken malzemesindeki bozulma nedeniyle sınırlıdır. Yaşam beklentisi yaklaşık 10 yıldır. Yelkenin ömrünün daha da uzatılıp uzatılamayacağını görmek için ek kaplamalar araştırılıyor.