Gegužės 20 d. vakare iš Kanaveralo kyšulio kosmodromo sėkmingai paleistas pirmasis privatus palydovas saulės burėje „LightSail-1“. Jis buvo sukurtas ir pastatytas naudojant ne pelno siekiančios JAV planetų draugijos, vienijančios giluminių kosmoso tyrinėjimų entuziastus, pinigus. Zondams, keliaujantiems į kitas planetas, saulės burė galėtų būti idealus įprastinio raketinio variklio pakaitalas. Tačiau iki šiol beveik visi bandymai įdiegti „plaukiojančią technologiją“ susidurdavo su apgailėtinais techniniais gedimais.

Tai, kad šviesa gali daryti spaudimą objektui, pirmą kartą parodė Jamesas Maxwellas 1873 m. Slėgis atsiranda todėl, kad fotonai, nors ir neturi ramybės masės, vis tiek turi impulsą. Susidūrę su objektais jie perduoda jiems šį impulsą – tai yra saulės burės veikimo pagrindas.

Meninis kelionių vaizdavimas saulės burėmis. Iliustracija: laikraštis „Penki kampai“ (Murmanskas, Rusija)

Ilgą laiką šį poveikį buvo sunku aptikti atliekant tiesioginį eksperimentą. Yra klasikinis eksperimentas, kurio metu šviesa sukelia žiedlapių, pritvirtintų ant šviesos strypo, sukimąsi. Tačiau šiuo atveju pastebėtas sukimasis nėra lengvo slėgio pasireiškimas, o tik oro šildymo (ir konvekcinių srautų) rezultatas šalia žiedlapių. Pirmą kartą Piotras Nikolajevičius Lebedevas sugebėjo išmatuoti „tikrąjį“ šviesos slėgį 1899 m. Jis panaudojo evakuotą indą, į kurį įdėjo pakabintą ant sidabrinių siūlų sukimo svarstyklės. Be to, mokslininkas pakaitomis apšvietė skirtingos pusės svarstyklių žiedlapius, kad būtų išvengta netolygaus jų kaitimo, o tai taip pat gali iškraipyti eksperimento rezultatus.

Išmatuota vertė pasirodė labai maža ir, žinoma, priklauso nuo šviesos intensyvumo. Pavyzdžiui, saulės šviesos slėgis šalia žemės orbita yra tik 4,54 mikroniutono kvadratiniame metre – tai 22 milijardus kartų mažiau nei įprastai atmosferos slėgis(kuris, žinoma, neegzistuoja kosmose). Svarbu pažymėti, kad ši vertė galioja situacijai, kai visi spinduliuotės kvantai yra absorbuojami. Jei šviesa kris ant idealiai atspindinčio paviršiaus, slėgio jėga padvigubės ir pasieks 9,08 mikroniutonus kvadratiniam metrui.

Žemėje tokie kiekiai nepastebimi, tačiau nesvarumo sąlygomis ir kosminiais atstumais jie pasirodo labai reikšmingi. Pavyzdžiui, net paprastas palydovas, skrendantis iš Žemės į Marsą, veikiamas lengvo slėgio, pasislenka kelių tūkstančių kilometrų atstumu. Prietaisui naudojant saulės burę – labai didelio ploto plėvelę – nereikia dideli kiekiai kuro, kad įgytų greitį, o tai reiškia, kad jis turi mažesnę masę, kita vertus, tolstant nuo Saulės slėgis mažėja. Pavyzdžiui, netoli Marso orbitos jis tampa 2,25 karto mažesnis. Tačiau nepaisant to, „saulės energija varomas“ palydovas gali pasiekti iki dešimtosios šviesos greičio greitį, esant pakankamam burės dydžiui.

Puslapiuose pasirodė idėja keliauti saulės bure fantastiškos istorijos vis dar viduje pabaigos XIX amžiuje - pirmasis ženklas buvo prancūzų dramaturgo Georges'o Le Forto ir talentingo inžinieriaus Henri de Graffiny knyga „Neįprasti rusų mokslininko nuotykiai“ (1889). Jame herojai skrido į Venerą naudodami didžiulį parabolinį veidrodį, atspindintį Saulės šviesą.

Prašau, kalbėsiu aiškiau. Šviesa yra ne kas kita, kaip eterio vibracija. Taigi? Nuostabu. Dabar tarkim reikšminga suma tokie virpesiai atsispindi didžiulio veidrodžio pagalba, tiesiai link Veneros, kas tada bus? Žinoma, šviesos bangos baisus greitis skubės per erdvę ir pasieks Venerą. Mėnulio gyventojai tai naudoja savo balso garsams perduoti, o mes patys transportuojame.

Pirmasis, kuris pasiūlė tikrą saulės burės transporto priemonės dizainą, buvo Sovietų inžinierius Frydrichas Arturovičius Zanderis. 1924 m. jis pateikė Išradimų komitetui paraišką sukurti lėktuvo pagrindu sukurtą kosminę plokštumą – įrenginys pakiltų per tankius atmosferos sluoksnius, iš pradžių naudodamas aukšto slėgio variklį, o po to retesnėje aplinkoje naudojant skystas raketinis variklis, kuris kaip degalus naudojo „nereikalingas dalis“. Dėl to į orbitą buvo paleistas santykinai mažas sparnuotas įrenginys, varomas saulės burės ir galintis grįžti į Žemę. Tačiau Komitetas projektą vertino per daug fantastiškai, todėl projektas liko projektu.

Nuotrauka: Nacionalinis oro ir kosmoso muziejus/Smithsonian institucija

Echo-1 ir NASA inžinierių komanda. Nuotrauka: NASA

Nuotrauka: NASA

Praktiškai saulės slėgis pateko į astronautikos istoriją, susijusį su Echo-1 aparato kritimo istorija. Tai buvo maždaug 60 metrų skersmens veidrodinis cilindras, pripildytas acetaldehido dujų. 1960 m., kai į orbitą buvo paleistas „Echo 1“, NASA inžinieriai panaudojo jį pasyviai atspindėti radijo signalus ir sukurti tarpžemyninį televizijos ir radijo ryšio ryšį. Tačiau prietaisas negalėjo ištverti numatyto laiko orbitoje – būtent dėl ​​saulės vėjo slėgio, į kurį inžinieriai neatsižvelgė. Dėl jo, taip pat dėl ​​tankio svyravimų viršutiniuose Žemės atmosferos sluoksniuose, palydovas palaipsniui lėtėjo ir sumažino savo aukštį, dėl ko jis buvo sunaikintas praėjus aštuoneriems metams po paleidimo.

Saulės slėgio jėgą pavyko pažaboti jau 1974 m., paleidus Mariner 10 aparatą. Nors jis pats nebuvo sukurtas tiesiogiai „lengvai navigacijai“, jo saulės baterijos, kurias inžinieriai dislokavo tam tikru kampu į Saulę, veikė kaip burė. Tai buvo padaryta siekiant pakoreguoti įrenginio padėtį erdvėje tuo metu, kai manevrinės dujos jau buvo pasibaigusios. Tai buvo pirmasis lengvo slėgio naudojimo erdvėlaiviui valdyti pavyzdys.

Burė, dislokuota kaip eksperimento Znamya-2 dalis

Pirmą kartą tikra saulės burė kosmose pasirodė įgyvendinant Rusijos projektą „Znamya-2“. Paprastai tariant, jo tikslas buvo visai ne skrydis į tolimas planetas, o, kaip bebūtų keista, dirbtinio šviesos šaltinio, bene neįprastiausio iš iki šiol egzistavusių, sukūrimas. Tuo atveju sėkmingas įgyvendinimas projektą, būtų galima apšviesti nelaimės vietas tiesiai iš kosmoso, taip pat didieji miestai per poliarinę naktį – bent jau tokios idėjos įkvėpė projekto autorius. 1993 m., vykdant eksperimentą Znamya-2, buvo galima išskleisti saulės burę, sumontuotą erdvėlaivyje „Progress M-15“. Veidrodžio skersmuo buvo 20 metrų, o jo atspindimos šviesos intensyvumas prilygsta Mėnulio pilnaties šviesai (dėl debesuotumo nebuvo įmanoma jos stebėti). Kitas žingsnis buvo žymiai didesnis Znamya-2.5 atšvaitas. Jis sugebėjo ant paviršiaus sukurti septynių kilometrų „saulėtą dėmę“, kurios viduje buvo 5–10 pilnačių. Deja, niekada nesužinosime, kaip tai gali atrodyti iš Žemės – išsiskleidus metalizuota plėvelė užkliuvo ant antenos ir neatsidarė. Erdvės apšvietimo projektas buvo uždarytas.

1999 m. Lavočkino NPO priėmė JAV planetų draugijos užsakymą suprojektuoti saulės burlaivį „Cosmos-1“. Pagreitėjimui jis turėjo naudoti 30 metrų veidrodinę plėvelę, susidedančią iš aštuonių atskirų segmentų. Kaip medžiagą burei inžinieriai naudojo polietileno tereftalatą, padengtą plonu aliuminio sluoksniu (ypač naudojo plastikiniuose buteliuose). Bendras burių plotas buvo daugiau nei 600 kvadratinių metrų. Branduolinis povandeninis laivas „Borisoglebsk“ buvo pasirinktas paleidimo platforma, kurią nešė raketa „Volna“, sukurta kovinės raketos RSM-50 pagrindu.

Planetų draugija yra privati ​​ne pelno organizacija, įgyvendinanti įvairius projektus astronomijos ir kosmoso tyrinėjimų srityje. Ją 1980 m. įkūrė Carlas Saganas, Louisas Friedmanas ir Bruce'as Murray'us. Vienas iš tokių projektų buvo ištirti mikroorganizmų išgyvenimo kosmose galimybes. Pirmoji jos dalis buvo atlikta per paskutinį „Endeavour“ skrydį 2011 m., o paskutinė dalis buvo įtraukta į „Phobos-Grunt“ programą, tačiau neįvyko dėl jos kritimo. Nuo 2010 m generalinis direktorius organizaciją užima Billas Nye'as.

Louisas Friedmanas, planetų draugijos įkūrėjas, tiria Lavochkino NPO surinktą aparatą Cosmos-1

Nuotrauka: Lavočkino asociacija / Planetų draugija

Pirmasis bandomojo aparato (su dviem burių žiedlapiais) paleidimas įvyko 2001 m., tačiau nepavyko. Metus inžinieriai bandė nustatyti, kokia buvo raketos problema. Kitas paleidimas su užbaigtu palydovu buvo numatytas 2005 m. birželio mėn. Deja, irgi nepavyko: po 83 sekundžių skrydžio staiga nustojo veikti pirmoji pakopa, dėl ko raketa neįgavo reikiamo greičio. Palydovas nuskendo vandenyne.

Vaizdas: JAXA

Saulės burių kūrimą JAV apsunkino problemos, susijusios su paleidimo įrenginiais. Taigi 2008 m. „SpaceX“ turėjo paleisti „NanoSail-D“ įrenginį į orbitą naudodama raketą „Falcon 1“. Jo burė buvo pagaminta iš metalizuoto polimero ir buvo apie 10 kvadratinių metrų ploto. Deja, šis bandymas taip pat nepavyko: Falcon paleidimo metu pirmasis etapas neatsiskyrė.

Prietaisas IKAROS, nuotraukos darytos nuo jo atskirtu fotoaparatu. Nuotraukos: JAXA

Nuotraukos: JAXA

Pirmasis tikrai sėkmingas eksperimentas su saulės bure buvo japoniško palydovo IKAROS paleidimas. Dar 2004 metais japonams pavyko dislokuoti dvi mažas eksperimentines plonasluoksnes bures 122 ir 169 kilometrų aukštyje. O 2010 m. gegužės 21 d. pati IKAROS išskrido į orbitą iš Tanegašimos kosminio centro, nešančiojoje raketoje HII-A. Kaip atspindintis paviršius naudoja kvadratinę poliimido plėvelę (Kapton, gamina DuPont), susidedančią iš keturių trapecijos formos fragmentų. Burės storis tik 7,5 mikrono, tačiau joje papildomai yra plonasluoksnės saulės baterijos, skirtos elektrai gaminti. Dėl aparato sukimosi svarmenys, prie kurių pritvirtinta plėvelė, ištempiami išcentrine jėga ir taip atveria burę į kvadratą, kurio kraštinė yra 14 metrų. Pats atidarymo procesas truko 7 dienas, po to IKAROS iškeliavo į Venerą.

Įdomu tai, kad inžinieriams pavyko įrenginyje integruoti galimybę filmuoti save iš šono. Norėdami tai padaryti, prietaisas tam tikru momentu išstūmė cilindrą su jame esančia kamera. Jai pavyko padaryti daugybę nuotraukų, kurias perdavė atgal į palydovus. Fotoaparato grąžinimas nebuvo numatytas. Gruodžio 8 dieną palydovas nuskrido 80 tūkstančių kilometrų nuo Veneros ir gavo savo vaizdus. Paskutinį kartą signalai iš palydovo buvo gauti 2014 m. gegužės 22 d., nuo tada jis veikia žiemos miego režimu dėl energijos trūkumo.

Nuotrauka: Wikimedia Commons

Sekant IKAROS, verslas su saulės burės NASA taip pat pradėjo tobulėti. Praėjus vos šešiems mėnesiams po Japonijos palydovo paleidimo, 2010 metų lapkričio 19 dieną, raketa Minotaur-4 iškėlė eksperimentinį FASTSAT palydovą į orbitą 653 kilometrų aukštyje. Ankstesnio projekto dublikatas, NanoSail-D2 įrenginys atliko FASTSAT naudingojo krovinio vaidmenį. Išskridęs į orbitą jis turėjo nuo jo atsiskirti iš karto, tačiau tai neįvyko nei lapkritį, nei gruodį. Tik 2011 metų sausio 19 dieną operatoriai gavo signalą, kad suveikė įrenginio atskyrimo mechanizmas. Po trijų dienų „NanoSail-D2“ atidarė bures – skirtingai nei japonų palydovas, pats filmo išskleidimo procesas truko vos kelias sekundes. Jis buvo atliktas naudojant metalines juosteles, kurios tęsiasi nuo aparato kaip matavimo juosta.

"NanoSail-D2" turėjo labai didelis plotas atspindintis paviršius, todėl per 8 mėnesius, praleistus orbitoje, jis ne kartą buvo stebimas iš Žemės kaip šviesus taškas, judantis naktiniu dangumi. Be to, dėl šviesos atspindžio nuo saulės baterijų turime galimybę stebėti Iridium palydovų ir TKS. Šių objektų ryškumas žvaigždėtame danguje kartais lyginamas su ryškiausiomis planetomis ir netgi jas viršija.

NanoSail-D2 palydovas praskrido virš Rautalampi, Suomijos

Nuotrauka: Vesa Vauhkonen

„NanoSail-D2“ pagrindas yra CubeSat nanopalydovas. Tai modulis, iš kurio, kaip iš konstrukcinio komplekto, galima surinkti didelius įrenginius. Pavyzdžiui, į šiuo atveju, buvo panaudoti trys „CubeSat“, sujungti į vieną įrenginį, įskaitant burių išskleidimo, radijo signalų perdavimo į Žemę mechanizmus, taip pat saulės baterijas.

Kitas startas turėjo būti „Sunjammer“ palydovas – įrenginys, pavadintas pagal Arthuro C. Clarke’o pasakojimą tuo pačiu pavadinimu, skirtas saulės buriavimo lenktynėms. Paleidimas buvo planuotas šių metų sausį, tačiau dėl nepasitikėjimo raketa „Falcon 9“ jis dar neįvyko. Sunjammer turi didžiausią iki šiol pastatytą burę. Jo plotas viršija 1200 kvadratinių metrų, o palydovo masė neviršija 32 kilogramų. Prietaisas pagamintas iš kvadrato, kurio kraštinė yra 38 metrai, ir susideda iš 5 mikronų storio metalizuotos Kapton (nepainioti su nailonu) plėvelės.

20 metrų pločio saulės burė, sukurta NASA

Saulės burė (taip pat vadinama lengva burė arba fotonų burė) – prietaisas, kuris naudoja saulės šviesos slėgį arba lazerį ant veidrodinio paviršiaus, kad jį pajudėtų.

Būtina atskirti sąvokas „saulės šviesa“ (fotonų srautas, kurį naudoja saulės burė) ir (srautas elementariosios dalelės o jonai, kuriais skraidoma elektrine bure – kita rūšis kosminė burė).

Idėja skristi kosmose naudojant saulės burę kilo 1920-aisiais Rusijoje ir priklauso vienam iš raketų mokslo pradininkų Friedrichui Zanderiui, kuris rėmėsi tuo, kad saulės šviesos dalelės – fotonai – turi impulsą ir perduoda jį bet koks apšviestas paviršius, sukuriantis slėgį. Saulės šviesos slėgį pirmą kartą išmatavo rusų fizikas Piotras Lebedevas 1900 m.

Saulės šviesos slėgis yra itin mažas (Žemės orbitoje – apie 9·10 −6 N/m 2) ir mažėja proporcingai atstumo kvadratui nuo. Tačiau saulės burė gali veikti beveik neribotą laiką ir visiškai nereikalauja kuro, todėl kai kuriais atvejais jos naudojimas gali būti patrauklus. Tačiau iki šiol joks erdvėlaivis nenaudojo saulės burės kaip pagrindinio variklio.

Saulės burė žvaigždėlaivių projektuose

„Heliopauzės elektrostatinė greitojo tranzito sistema“ HERTS E-Sail NASA

Saulės burė iki šiol yra pati perspektyviausia ir tikroviškiausia žvaigždėlaivio versija.

Saulės burlaivio pranašumas yra tai, kad laive nėra kuro, o tai leidžia padidinti naudingąją apkrovą, palyginti su reaktyviniu erdvėlaiviu. Tačiau saulės burės koncepcija reikalauja mažo svorio ir tuo pačiu didelio ploto burės.

Saulės burlaivio trūkumas yra pagreičio priklausomybė nuo atstumo iki Saulės: kuo toliau nuo Saulės, tuo mažesnis saulės šviesos slėgis, taigi ir burės pagreitis, o už saulės šviesos slėgio ir atitinkamai saulės burės efektyvumas priartės prie nulio. Šviesos slėgis iš Saulės yra gana mažas, todėl, siekiant padidinti pagreitį, yra projektų, kaip pagreitinti saulės burlaivį lazerinėmis instaliacijomis iš generavimo stočių lauke. Tačiau šie projektai susiduria su problema, kaip tiksliai nukreipti lazerius į itin didelius atstumus ir sukurti atitinkamos galios lazerinius generatorius.

Jeffrey Landis pasiūlė naudoti lazerį energijai perkelti iš bazinės stoties į jonais varomą tarpžvaigždinį zondą, o tai suteikia tam tikrą pranašumą prieš grynai kosminę burę (šis projektas šiuo metu neįgyvendinamas dėl techninių apribojimų).

Kosminė regata

1989 m. JAV Kongreso jubiliejinė komisija paskelbė konkursą Amerikos atradimo 500-osioms metinėms. Jo idėja buvo paleisti į orbitą kelis saulės burlaivius, sukurtus įvairiose šalyse, ir surengti lenktynes ​​po burėmis. Visą maršrutą planuota įveikti per 500 dienų. Paraiškas dalyvauti konkurse pateikė JAV, Kanada, Didžioji Britanija, Italija, Kinija, Japonija ir Sovietų Sąjunga. Paleidimas turėjo įvykti 1992 m.

Pretendentai dalyvauti beveik iš karto pradėjo mažėti, susidūrę su daugybe techninių ir ekonominių problemų. Skilimas Sovietų Sąjunga, tačiau darbas nebuvo nutrauktas vidaus projektas, kuri, pasak kūrėjų, turėjo visas galimybes laimėti. Bet regata buvo atšaukta dėl jubiliejinės komisijos finansinių sunkumų (o galbūt dėl ​​daugybės priežasčių). Didysis pasirodymas neįvyko. Tačiau NPO Energia ir DKBA kartu sukūrė Rusijoje pagamintą saulės burę (vienintelę iš visų), kuri gavo pirmąjį konkurso prizą.

Erdvėlaivis naudojant saulės burę

Sovietų mokslininkai išrado erdvėlaivio radiacinės-gravitacinės stabilizavimo schemą, pagrįstą saulės burės naudojimu.

Pirmasis saulės burės dislokavimas kosmose buvo atliktas Rusijoje 1993 m. vasario 24 d., kaip projekto Znamya-2 dalis.

2010 metų gegužės 21 dieną Japonijos kosmoso agentūra (JAXA) paleido erdvėlaivį IKAROS su saulės bure ir meteorologinių tyrimų aparatu. „IKAROS“ yra su ploniausia 14 x 14 metrų membrana. Su jo pagalba planuojama ištirti transporto priemonių judėjimo ypatumus naudojant saulės šviesą. Įrenginio sukūrimui išleista 16 milijonų dolerių, pažymi agentūra. Saulės burės dislokavimas prasidėjo 2010 m. birželio 3 d., o sėkmingai baigtas birželio 10 d. Remiantis iš IKAROS lentos perduota filmuota medžiaga, galime daryti išvadą, kad visi 200 kvadratinių metrų itin plono audinio buvo sėkmingai išplėsti, o energiją pradėjo generuoti plonasluoksnės saulės baterijos.

Prieš dvejus metus Suomijos meteorologijos institute sukurta elektrinė saulės burė greitai pereina nuo išradimo prie praktinio įgyvendinimo. Elektrinis burės variklis gali turėti didžiulį poveikį kosmoso tyrinėjimams ir kelionėms visoje Saulės sistemoje.

Elektrinė burė, varoma saulės vėjo, kurią išrado daktaras Pekka Janhunen, gali sukelti kosminių kelionių revoliuciją. Burė naudoja...

NASA spaudos tarnyba pranešė, kad į Žemės orbitą buvo sėkmingai paleistas unikalus nanopalydovas su saulės bure.

Projektui įgyvendinti buvo paleistas miniatiūrinis FASTSAT įrenginys. Jo viduje paslėpta P-POD sistema, kurios pagalba į kosmosą buvo išmestas dar kompaktiškesnis NanoSail-D palydovas. Pirmą kartą istorijoje toks įrenginys į orbitą buvo pristatytas didesniu palydovu, o ne raketa.

Japonijos kosmoso agentūra (JAXA) 2010 metų gegužės 18 dieną planuoja paleisti į kosmosą palydovą, varomą saulės burės.

Prietaisas buvo pavadintas Ikaros (trumpinys iš Interplanetary Kite-craft Accelerated by Radiation of the Sun – tarpplanetinė burinė transporto priemonė, varoma saulės spinduliuotės).

Palydovo pavadinimas taip pat yra šiek tiek iškraipytas senovės mitų herojaus Ikaro (angliškai jis rašomas Icarus) vardas, kuris, pasipuošęs tėvo pagamintais sparnais, bandė...

Japonijos eksperimentinis kosminis burlaivis „Icarus“ šešiems paskutinius mėnesius Japonijos kosmoso agentūra JAXA praneša, kad dėl savo burės, „varomos“ saulės spindulių slėgio, jis pasiekė dar 100 metrų per sekundę arba 360 kilometrų per valandą greitį. Įrenginys buvo paleistas 2010 m. gegužės 21 d., kartu su Akatsuki tyrimų zondu, ir jiedu nukeliavo į Venerą. Vasaros pradžioje „Icarus“ pradėjo išsivynioti ir išskleisti savo burę: 14 metrų kvadratinę membraną...

Japoniškos nešančiosios raketos, gabenančios palydovą su saulės bure, varomu saulės vėjo, ir Veneros tyrinėjimo prietaisu, paleidimas nukeltas į gegužės 21 d.

Iš pradžių buvo numatyta, kad nešančiosios raketos H-IIA paleidimas įvyks 18 dieną, tačiau jis buvo atšauktas dėl prastų oro sąlygų Tanegašimos paleidimo aikštelėje. Naujas paleidimo laikas yra gegužės 21 d., 01:58 Maskvos laiku.

Veneros tyrinėjimo aparatas vadinosi „Akatsuki“ (iš japonų kalbos šis žodis išverstas...

Prancūzijos nacionalinio kosmoso tyrimų centro (CNES) ekspertų teigimu, erdvėlaivių grupė teoriškai gali priversti asteroidą pakeisti savo judėjimo kryptį, blokuodama jį nuo Saulės. Jų idėja, apimanti „saulės burės“ principu veikiančių įrenginių paleidimą į asteroidą Apophis, buvo paskelbta simpoziume, vykusiame Niujorko technologijų koledže.

Asteroidas Apophis buvo atrastas 2004 m. Astronomų teigimu, 2029 metais turėtų praeiti...

Saulės užtemimas yra retas reiškinys, kuris astrologijoje laikomas neigiamu. Šiomis dienomis apribojimų ir įspėjimų yra žymiai daugiau nei įprastai.

Visada šį įvykį lydintis jaunatis įvyks ir Vėžio ženkle, o tai papildys problemų. Ši diena taip pat yra penktadienis, 13-oji, o tai taip pat nieko gero mums nežada. Taigi, teigiamų artėjančio užtemimo aspektų beveik nebus, tačiau pavojų kils...

Saulės ir Mėnulio užtemimai vaidina svarbų vaidmenį astrologinėse prognozėse. Užtemimo dienos dažnai pažymimos istorinės kronikosįvykių, pakeitusių istorijos eigą. 2019-ieji prasidės saulės užtemimu. Astrologai pasakys, kaip praleisti šią dieną ir nepatekti į bėdą.

2019-ieji, astrologų požiūriu, bus turtingi įvykių, kurių ilgai laukti nereikės. Pavyzdžiui, sausio 1 d. prasideda Kvadrantidų žvaigždžių kritimas, kurio pikas bus 4 dieną, o sausio 6 d...

Saulės burės gimimas

Kada gimė erdvėlaivių burės „Star Sail“ idėja? Galbūt kada buvo pastatytas pirmasis burlaivis ar maža valtis su maža bure?

Iš mokslo istorijos patikimai žinoma, kad saulės burę kaip tokią išrado kitas rusų mokslininkas - Frydrichas Arturovičius Zanderis(1887 - 1933). Pirmą kartą jis išnagrinėjo keletą šio prietaiso konstrukcijų, iš kurių tinkamiausią jis išsamiai aprašė 1924 m. neskelbtoje straipsnio „Skrydžiai į kitas planetas“ versijoje.

Saulės burės, pagal mokslininko planą, plotas turėjo būti 1 kvadratinis kilometras, o ekrano storis – 0,01 milimetro, o masė – 300 kilogramų. Burė turėjo turėti centrinę ašį ir tam tikrą jos formą palaikančių jėgos elementų rinkinį. Zanderis pažymėjo, kad ekrano storis gali būti dar mažesnis, nes Edisonui pavyko pagaminti 0,001 milimetro storio ir 3200 kvadratinių metrų dydžio nikelio lakštus.

Mokslininkas taip pat bandė sukurti pagrindinę erdvėlaivių judėjimo po saulės bure teoriją. Jis manė, kad antros burės, esančios tam tikru tarpiniu atstumu, surinktą šviesos srautą tikslinga nukreipti į erdvėlaivio saulės burę. tarpplanetinė stotis. Ši jo mintis aidi modernūs pasiūlymai dėl dirbtinio spinduliavimo (lazerio) vėjo panaudojimo erdvėlaiviui pagreitinti, sukuriant žymiai didesnį slėgį paviršiuje nei saulės spinduliai.

Lazeris gali nustumti saulės burę dideliais atstumais.

Zanderis taip pat padėjo sukurti pirmąją sovietinę skystojo kuro raketą (ji buvo išbandyta 1933 m., netrukus po jo mirties), sukūrė sparnuotosios raketos brėžinius ir pradėjo idėją erdvėlaivyje auginti augalus, kurie aprūpintų deguonimi ir maistu. astronautai. Mėnulyje esantis krateris pavadintas Zanderio vardu, o Latvijos mokslų akademija įsteigė metinę premiją (fizikos ir matematikos srityje), pavadintą šio iškilaus mokslininko vardu.

Saulės burė – kelias į žvaigždes

Saulės burių charakteristikos

Kai kurie šaltiniai saulės burę vadina „šviesa“ – dažniausiai tai atsitinka tais atvejais, kai siūloma kaip šviesos šaltinį naudoti ne Saulę, o, pavyzdžiui, lazerį.

Šio įrenginio veikimo principas neįtikėtinai paprastas – erdvėlaivis išskleidžia didelę drobę – burę, kuri arba atspindi, arba sugeria (svarstomi ir variantai su juoda bure) šviesos fotonus.
17 Kb

Žemės orbitoje (1 astronominis atstumo nuo Saulės vienetas) burė, kurios masė yra 0,8 g/m2, patiria maždaug tokį patį saulės šviesos stiprumą.

Slėgis yra atvirkščiai proporcingas atstumo nuo Saulės kvadratui. Atkreipkite dėmesį, kad burė gali būti daug sunkesnė – ir vis tiek ji išliks daugiau ar mažiau funkcionali, nors ir negalės savarankiškai išsiskleisti veikiant saulės vėjui (reikės išskleisti mechaniškai).

Pagrindinis ir svarbiausias judėjimo kosmose metodo „buriavimo“ pranašumas yra visiškas nebuvimas kuro sąnaudos. Alternatyvų šiuolaikinėms cheminėms raketoms artimoje Žemės erdvėje kol kas nėra – jos yra gana pigios ir gali į orbitą iškelti šimtus tonų krovinių.

Tačiau kalbant apie tarpplanetines keliones, cheminių raketų privalumai baigiasi. Jie tiesiog nesugeba užtikrinti laivo nuolatinio pagreičio (taigi ir suteikti jam kuo daugiau didelis greitis) – juk iš tikrųjų per 90% jų masės yra greitai sunaudojamas kuras.

Konservatyviausiais skaičiavimais, kelionei į Marsą prireiks 900 tonų degalų – ir tai nepaisant to, kad naudingosios apkrovos masė bus apie 10 kartų mažesnė. Jie taip pat sako apie raketas, kad „degalai neša patys“. Iš pirmo žvilgsnio kosminė burė yra labai lėta. Taip, iš tiesų, pradiniai jo įsibėgėjimo etapai primins vėžlių lenktynes. Tačiau nereikia pamiršti, kad pagreitis veikia nuolat (0,8 g/m2 sveriančiai burei pradinis pagreitis

bus lygus 1,2 mm/s2). Beorėmis sąlygomis tai leis pasiekti milžinišką greitį per labai trumpą laiką. Teoriškai laivas su kosmine bure gali pasiekti 100 000 km/s ir net didesnį greitį. Jei toks zondas į kosmosą bus paleistas 2010 m., tada (in idealios sąlygos

) 2018 m. jis pasivys Voyager 1, kuriam šiai kelionei prireikė 41 metų. Šiuo metu „Voyager 1“ (paleistas 1997 m.) yra nutolęs nuo mūsų 12 šviesos valandų ir yra toliausiai nuo Žemės esantis erdvėlaivis. Deja, diskusijos apie saulės burės panaudojimo kosmose perspektyvas nepaliečia vieno labai svarbaus klausimo – kaip bus pristabdomas laivas tokiais gigantiškais greičiais? Tarpžvaigždinėms ekspedicijoms yra atsakymas - naudojant dislokuotą saulės burę priešinga pusė

Teoriškai laivas su kosmine bure gali pasiekti 100 000 km/s ir net didesnį greitį. Jeigu toks zondas į kosmosą bus paleistas 2010 metais, tai (idealiomis sąlygomis) 2018 metais jis pasivys Voyager 1, kuriam šiai kelionei prireikė 41 metų. Šiuo metu „Voyager 1“ (paleistas 1997 m.) yra nutolęs nuo mūsų 12 šviesos valandų ir yra toliausiai nuo Žemės esantis erdvėlaivis.

Saulės burės medžiaga ir forma

Medžiaga, iš kurios gaminamos saulės burės, turėtų būti kuo lengvesnė ir patvaresnė. Šiuo metu perspektyviausios polimerinės plėvelės yra Milar ir Kapton (5 mikronų storio), iš vienos pusės aliuminuotos (ploniausias metalo sluoksnis 100 nanometrų), kas suteikia joms iki 90% atspindį.

Tai turi savų sunkumų. „Mylar“ yra labai pigus ir lengvai prieinamas (prekyboje galima įsigyti šiek tiek storesnių plėvelių), tačiau ilgalaikiam naudojimui kosmose jis netinkamas, nes veikiamas ultravioletinių spindulių sunaikinamas.

„Kapton“ yra stabilesnis, tačiau mažiausias tokios plėvelės storis yra 8 mikronai, ir tai sumažina tokios burės našumą.

Tarpžvaigždiniams skrydžiams kosminis burlaivis turi įgyti neįtikėtiną greitį. Norėdami tai padaryti, mokslininkai siūlo kelionę pradėti ne nuo Žemės orbitos, o iš arčiau Saulės esančios vietos (pavyzdžiui, nuo Merkurijaus orbitos). Tai žymiai padidins saulės burės efektyvumą, tačiau reikės patvaresnių, karščiui atsparių medžiagų. NASA (JAV) skaičiavimais, su tokiu paleidimu kosminis „burlaivis“ Alpha Centauri pasieks per 32 metus.

Šiuo metu mokslininkai tikisi nanotechnologijų plėtros – jų pagalba iš anglies nanovamzdelių bus galima sukurti lengviausią ir efektyviausią saulės burę. Burių forma (dizainas). turi beveik didesnę vertę

nei medžiaga, iš kurios jie pagaminti. Paprasčiausia ir patikimiausia (bet sunkesnė, taigi ir ne per greita) saulės burė turi rėminę konstrukciją. Labiausiai jis primena aitvarą – lengvas kryžiaus formos rėmas yra keturių trikampių burių atraminis pagrindas, tvirtai pritvirtintas prie jo. Rėmo forma gali būti įvairi – net apvali. Akivaizdus šio dizaino pranašumas yra tas, kad burės yra saugiai pritvirtintos – jos negalės susisukti ir yra lengvai valdomos (pasukite po skirtingi kampai

.

į šviesą).

Rėmas saulės burė.

Yra burių konstrukcijų, kurios neturi rėmo - vadinamosios „sukamosios konstrukcijos“. Šie modeliai yra pagaminti iš juostelių, pritvirtintų prie erdvėlaivio. Kaip rodo pavadinimas, tokio tipo burių atidarymą užtikrina laivo sukimasis aplink savo ašį. Išcentrinės jėgos (prie diržų galų tvirtinamas nedidelis svarelis) traukia juos įvairiomis kryptimis, todėl galima apsieiti be sunkaus rėmo. Teoriškai ši konstrukcija užtikrina didesnį judėjimo greitį erdvėje nei rėminė konstrukcija dėl mažo svorio.

Besisukančios saulės burės modelis.

Tai yra pagrindiniai saulės burės konstrukcijos variantai. Siūlomi ir kiti modeliai, pavyzdžiui, laisvai erdvėje plūduriuojančios drobės, tvirtinamos prie laivo kabeliais. Tai savotiška „lenktyninė“ burių versija – nepaisant visų greičio pranašumų, jos yra nepatikimos ir sunkiai valdomos.

Laisvai plaukiojanti kosminės burės drobė (piešinys iš NASA svetainės).

Kitas variantas (nors kai kurie tyrinėtojai yra linkę jį priskirti atskirai ateities transporto priemonių klasei) yra vadinamasis. "plazminė burė"

Plazminės burės bus miniatiūrinis Žemės magnetinio lauko modelis. Kaip mūsų magnetinis laukas lenkiasi veikiant saulės vėjo slėgiui, erdvėlaivį supantis magnetinis laukas (15-20 kilometrų skersmens) atsitrauks veikiamas įkrautų dalelių slėgio.

Išradimai

Praėjusių metų rugpjūčio 9 dieną Japonijos astronautikos institutas (ISAS) žemose orbitose (122 ir 169 km) paleido ir dislokavo dvi pilnavertes saulės bures.

Bet šalis kylanti saulė nebuvo pirmasis, išbandęs saulės bures. Delnas (su tam tikromis išlygomis) vėl priklauso Rusijai - 4 1993 m. vasario mėn. buvo atliktas eksperimentas „Znamya-2“.“, naudojant 20 metrų plonos plėvelės struktūrą išcentrinės jėgos laive „Progress M-15“, prisišvartavusiame prie orbitinė stotis"Pasaulis".

Kodėl šis čempionatas su išlygomis? Faktas yra tas, kad pagrindinis eksperimento tikslas buvo ne patikrinti šios drobės sukibimo savybes, o apšviesti plotą. žemės paviršiaus atsispindėjusi šviesa – kita gana tikroji funkcija saulės burės.

„Kosmotrans“ palydovų AKS-1 ir AKS-2 klasterinis paleidimas buvo numatytas šį pavasarį (numatoma data – šį mėnesį). Kiekvienas iš jų sveria apie du kilogramus (konteineris 30x30x40 cm) ir neša teniso korto dydžio saulės burę (storis – 2 mikrometrai).

Ant plėvelės paviršiaus bus sumontuoti paauksuoti jutikliai, fiksuojantys krūvio pasiskirstymo burės plote dinamiką žemės drebėjimų linkusiose srityse.

Be bandymų važiavimo kokybė kosminių burlaivių, planuojama atlikti seriją eksperimentų, skirtų itin jautriam žemės paviršiaus pajutimui (žemės drebėjimo numatymui) ir apšvietimui penkių kilometrų skersmens šviesos dėme. Palydovai bus paleisti į 800 kilometrų orbitą ir galės ten išbūti kelis šimtmečius.

Saulės burės, kuri turėjo būti paleista aštuntajame dešimtmetyje, kad susitiktų su Harley kometa, brėžinys.

Saulės burės modelis

Miniatiūrinis (1 kv.m) saulės burės modelis iš mylar.

NASA pasirinko tris plėtinius, kurie tikrai atsidurs kosmose

Nacionalinė aeronautikos ir kosmoso administracija nustatė vadinamąsias technologijų demonstravimo misijas, kurios apima kosminių ryšių transformaciją, giluminės erdvės navigaciją ir kosminį varymą.

Buvo atrinkti šie projektai: lazerinė kosminio ryšio sistema, atominis laikrodis ir saulės burė.

NASA nusprendė investuoti į šias revoliucines technologijas, nes, agentūros nuomone, jos gali tapti būsimų kosminių programų pagrindu ir, kaip bebūtų keista, sumažinti išlaidas.

Mokslas ir technologijos / Kosmosas / Astronautika ir kosmoso tyrinėjimai /

Atominis laikrodis ir Iridium palydovas (NASA iliustracija).

Lazerinių ryšių relės demonstravimas yra Davido Israelio iš NASA Goddardo kosminių skrydžių centro projektas. Optinės technologijos jie žada „pastorinti“ ryšio kanalą erdvėlaiviais 100 kartų, palyginti su tuo, kas yra šiandien.

„Deep Space Atomic Clock“ – Toddo Eli iš Kalifornijos idėja Technologijos institutas, taip pat susijusi su NASA Reaktyvinio judėjimo laboratorija. Įgyvendinant šį projektą, viename iš Iridium palydovų bus sukurti ir į kosmosą išsiųsti miniatiūriniai gyvsidabrio jonų laikrodžiai, kurie turėtų būti 10 kartų tikslesni nei dabartinės sistemos.

„Beyond the Plum Brook Chamber“ – tai saulės burės kūrimo ir demonstravimo pavadinimas, kurį vykdo Nathanas Barnesas iš L"Garde Corporation. Plum Brook yra NASA Johno Glenno tyrimų centro lauko stotis, kur yra didžiausia pasaulyje vakuuminio modeliavimo kamera erdvės sąlygos. Čia visų pirma išbandomi būsimi erdvėlaiviai, komponentai ir medžiagos. Taigi naujosios saulės burės plotas, kaip ir žadėta, bus septynis kartus didesnis nei dabartinės plėtros. Mažiausiai jis galėtų būti naudojamas kaip labai tikslus orbitinis saulės vėjo jutiklis, taip pat kaip kosminių šiukšlių surinkėjas.

Paskutiniai du projektai bus paruošti skrydžiui trejus metus. Lazerinės komunikacijos kūrėjai prašė visų keturių. Bendra investicija siekia 175 mln. Papildomos lėšos teiks plėtra suinteresuoti partneriai.

***
Išrastas lengvas tarpplanetinis laivas

Los Andželo universiteto profesorius išrado itin greito tarpplanetinėms kelionėms skirto laivo modelį, kuris, kaip ir saulės burė, varomas šviesos. Skirtingai nuo „burės“, naujas laivas neatspindi šviesos, o paverčia ją elektra naudodamas milžinišką saulės bateriją, kuri vėliau perduoda energiją joniniams varikliams. Tai praneša EurekAlert.

Siūloma bateriją padaryti lanksčią, kad ją būtų galima dislokuoti erdvėje. Kelių tūkstančių kvadratinių metrų ploto „elektrinė membrana“ leis pasiekti Plutoną greičiau nei per metus, įsibėgėjant šimtų tūkstančių kilometrų per valandą greičiu. NASA darbuotojas

, komentavęs šį darbą, pažymėjo, kad toks išradimas gali būti naudingas ir tarpžvaigždinėse ekspedicijose, kai šviesos šaltinis pasiekiamas tik pačioje kelionės pradžioje. Kol kas reikalingos medžiagos „membranai“ pagaminti nebuvo išrastos, tačiau mokslininkai tikisi sparčios nanotechnologijų plėtros.

(nuotrauka aukščiau)
Šiuolaikiniai įrenginiai, siunčiami į saulės sistemos periferiją, naudoja branduolinį kurą ir juda pastebimai lėčiau. Taigi sausį paleistas NASA zondas „New Horizons“, aprūpintas plutonio varikliu, Plutono apylinkes pasieks tik po devynerių metų.
Tačiau iki šiol joks saulės burės (ar susijusių konstrukcijų) paleidimas nebuvo sėkmingas. Pernai birželį Rusijos raketa, gabenusi privatų burlaivį, nuskendo, kaip ir per pirmąjį bandymą iškelti transporto priemonę į orbitą 2001 m. Kita vertus, žinoma, kad prie Mir stoties ir šaudyklų kosmonautai sugebėjo dislokuoti „bures“ be krovinio.

Japonijos erdvėlaivis IKAROS
sėkmingai ištiesino saulės burę ir
ruošiasi tarpplanetiniam skrydžiui

Iš atstovų gautais duomenimis kosmoso agentūra Japonija JAXA, kosmoso erdvėlaivio IKAROS (Tarpplanetinis aitvaras, pagreitintas saulės spinduliuotės) pirmoji saulės burė buvo sėkmingai baigta. Tačiau, nepaisant to, burės dislokavimas dar nėra visos misijos sėkmė. Erdvėlaivis IKAROS turėtų pradėti judėti veikiamas saulės vėjo misijos vadovai tikisi, kad saulės vėjo įtaką įrenginio judėjimui bus galima užfiksuoti ne anksčiau kaip po kelių savaičių. Tik po šio taško paaiškės, ar saulės burė išvis veikia.

Erdvėlaivio burė pagaminta iš ploniausios, 0,00076 cm, polimerinės plėvelės, padengtos plonu saulės baterijų sluoksniu. Kai šviesos fotonai patenka į burę, jie sugeria arba atsispindi, o tai suteikia papildomos naudos jėgos impulsas, kuris pagreitina erdvėlaivį. Fotonai yra labai mažos dalelės, o jų impulsas labai mažas, tačiau atsižvelgiant į didžiulį jų skaičių, galima tikėtis, kad laikui bėgant erdvėlaivis sukaups pakankamai greičio skristi.

Kadangi šį erdvėlaivį varo saulė, jam nereikia variklio ar kito maitinimo šaltinio, todėl tokios transporto priemonės yra pagrindinis kandidatas tarpžvaigždinėms kelionėms į kosmosą. Kadangi saulės burė yra saulės baterija, tada gautą papildomą elektrą galima kaupti ir panaudoti varymui tais momentais, kai saulės vėjo tiesiog nėra.

Žinoma, nė vienas iš aukščiau paminėtų dalykų neveiks, jei saulės burė išsiskleis netinkamai. JAXA specialistai sugebėjo užtikrinti teisingą burės išsidėstymą pakankamai greitai apsukant erdvėlaivį aplink savo ašį, o po to burė, veikiama išcentrinių jėgų, išsiskleidė.

Į žvaigždes sijos gale

D Daktaras Robertas L. Pirmyn Tarpžvaigždinių ryšių ir kelionių simpoziumas.
Filadelfija, Pensilvanija.

X nors galima naudoti termobranduolinė sintezė Ir antimedžiaga lėtam įdėjimuikelionių į labiausiai artimos žvaigždės, gali būti, kad raketa nėra pati geriausia priemonė tarpžvaigždiniam skrydžiui. Visos raketos susideda iš naudingo krovinio, reaktyviosios masės rezervo, energijos šaltinio, variklio, varymo įrenginio ir visa tai jungiančios konstrukcijos. Tačiau yra visa klasė erdvėlaivių, kuriuose neturėtų būti jokių energijos šaltinių, reaktyviosios masės ar net variklio ir kuriuos sudaro tik naudingoji apkrova ir varomoji jėga. Šiuos erdvėlaivius pagreitina išorinio šaltinio spinduliuotės energija. Paskelbta daug darbų, siūlančių įvairių idėjų, kaip įgyvendinti tokį potraukį. Trys iš jų noriu čia aptarti. Pirmasis yra zondas, varomas iššautų rutulių ar medžiagos dėmių. Mažos medžiagos dulkių dalelės yra pagreitintos Saulės sistemoje ir siunčiamos į tarpžvaigždinį zondą, kur jos sulaikomos ir duoda savo impulsą laivui. Taip pat apžvelgsime idėją naudoti maserį zondui, kuris iš esmės yra didelis tinklelis, pagreitinti. Tai zondas-burė, pagaminta iš vielos tinklo, kurios mazguose yra mikroschemos. Tinklo burė dedama į srautą mikrobangų spinduliuotė ir greitai su juo įsibėgėja. Didelis pagreitis leidžia tokiai burei pasiekti greitį, prilygstamą šviesos greičiui, kol objektyvas nebegali sutelkti į ją spinduliuotės energijos. Tokiam laivui atvykus į svetimą žvaigždžių sistemą, šalia Žemės esantis siųstuvas vėl siunčia mikrobangų energiją link zondo. Naudodami tinklo laidus kaip antenas, lustai renka šią energiją optiniams jutikliams ir jų loginėms grandinėms, kad kauptų mokslinę informaciją ir atvaizduotų tolimus objektus. planetų sistema. Gautas vaizdas siunčiamas atgal į Žemę. T Trečioji pavaros schema – lazeriu pagreitinta lengva burė. Čia didelė atspindinčios medžiagos burė stumiama link žvaigždžių šviesos, kurią sukuria didelė lazerių baterija, esanti orbitoje netoli Saulės. Tokia lengva burė pasiektų reliatyvistiniai greičiai per keletą metų. Atvykus į taikinį centre esanti burės dalis atskiriama nuo pagrindinės ir orientuojama taip, kad būtų prieš didelę žiedinę burę, kuri toliau skrenda į priekį. Iš Saulės sistemos siunčiamas lazerio spindulys atsispindi nuo didelės žiedinės burės, kuri dabar veikia kaip atspindintis veidrodis, ir atsitrenkia į galinę mažos burės pusę. Taip nuo Saulės sistemos atsispindėjęs spindulys sulėtina mažą burę ir užtikrina patekimą į paskirties žvaigždės orbitą.

Komandai keletą metų tyrinėjus šią žvaigždžių sistemą, nuo stabdančios burės atskiriama kita žiedinė burė, kuri sugrąžina ekspediciją. Lazerio spindulys iš Saulės sistemos šį kartą vėl atsispindi nuo šios žiedinės burės, pagreitindamas grįžtančią, dar mažesnę burę namo kryptimi. Kadangi šį kartą burė skrenda link Saulės sistemos, artėjant į ją nukreiptas spindulys pristabdys grįžtančią ekspediciją.

Raketų technologijos įvertinimas Norint pastatyti tarpžvaigždinį laivą, nereikia naudoti tiksliai raketos principo. Jei naudosime klasikinės raketos sąvoką, pamatysime, kad bet kurį tokį įrenginį sudaro naudingoji apkrova, kuras (reaktyvioji masė), energijos šaltinis, variklis, kuris perduoda energiją kurui (reaktyvioji masė), varomoji jėga, ty įtaisas, kuris reaktyviosios masės impulsą paverčia laivo impulsu, ir visa tai jungianti konstrukcija. Klasikinė cheminė raketa sujungia reaktyviąją masę ir energijos šaltinį cheminiame kure. Bet kadangi bet kuri raketa turi nešti išmestą masę kartu su visa kita, tokio laivo įsibėgėjimo galimybės yra gerokai apribotos. Misijoms, kurių greitis yra galutinis v didesnis nei išmetimo greitis u , reikalingas kuro padavimas (išmesta masė) didėja kaip santykio eksponentinis.
v/u Ar galite sugalvoti kitą tipą? transporto priemonė , kuris nenaudoja raketos principo (ty neneša visos reaktyvinės masės laive) ir taip išvengia degalų masės, neišvengiama klasikinės raketos atveju. Kai kurios iš šių idėjų yra puikios kandidatės į idealaus tarpžvaigždinio laivo vaidmenį. Pavyzdžiui, tiesioginio srauto Bussard sistema (Bussard tarpžvaigždinis ramjetas). Tarpžvaigždinė tiesioginio srauto sistema neturi jokio reaktyviosios masės ar net energijos rezervo, nes naudoja specialų kolektorių vandenilio atomams, kurie yra prieinami erdvės „tuštumoje“, surinkti. Surinkti vandenilio atomai naudojami kaip sintezės kuras variklyje, kur sintezės energija naudojama pagreitinti reakcijos produktus (dažniausiai helio atomus), kurie suteikia trauką judėjimui. Deja, kol kas niekas nežino, kaip pastatyti pliko protonų sintezės reaktorių ir kaip sukurti kolektorių vandeniliui surinkti (kuris turi būti labai didelio skersmens ir labai lengvos masės).

IR Yra visa klasė kitų erdvėlaivių, kuriems nereikia neštis su savimi nei energijos šaltinių, nei reaktyviosios masės rezervo, nei net jokių variklių. Jas sudaro tik naudingoji apkrova, varomasis įtaisas ir, žinoma, visa tai jungianti konstrukcija. Tai laivai, varomi išorinio šaltinio spinduliuotės energijos. Pagal tokią schemą visos sunkiosios dalys (reaktyviosios masės rezervas, energijos šaltinis ir variklis) lieka namuose saulės sistemoje. Čia, aplink Saulę, visada yra neribotas visada turimo kuro kiekis ir galingas energijos šaltinis (įprastos saulės šviesos perteklius). Namuose paliktas variklis gali būti prižiūrimas, taisomas ir netgi atnaujinamas vykdant misiją.