15 oktober 2019

Skywatchers opgelet; LightSail 2 lancering en vouwt over twee weken uit [update]

Volgens de bouwers van LightSail 2, een test lichtzeil van de Planetary Society die vannacht, 25 juni, om 2:30 NL’se tijd is gelanceerd vanaf Cape Canaveral, zal het 32 m2 grote zeil over twee weken uitvouwen en vanaf dan met het blote oog te ontwaren moeten zijn. Zoals zeiljachten de oceanen trotseren, zouden ook toekomstige ruimteschepen op een dergelijke manier aangedreven kunnen worden in het vacuüm van de ruimte op weg naar nog verdere en meer exotische bestemmingen? Dit is eigenlijk de hamvraag die de ontwerpers en bouwers van  lichtzeilen opwerpen. De technologie van dit specifieke lichtzeil* project zal  nu heel binnenkort gedemonstreerd worden in een actie van de LightSail 2. Het geheel is een bescheiden satelliet, ter grootte van een ‘melkpak’, maar zwaar uitgerust met camera’s en communicatie apparatuur en uiteraard als hoofdattractie het 32 m2 mylar zonnezeil. Zo elegant als een Tall Ship zal het uiteindelijk ontwerp er waarschijnlijk niet uit gaan zien maar het betreft hier zeker een fraaie en efficiënte vorm van aandrijving, de energiebron is schier onuitputtelijk. Bij het ‘zeilen’ in de ruimte zal de wind vervangen worden door fotonen van de zon, en de sonde wordt voortgestuwd door stralingsdruk op het zeil afkomstig van de fotonen.

LightSail 2 artistieke impressie credits; Josh Spradling / The Planetary Society / New Atlas

Het idee erachter is dat het grote zeil oppervlak fotonen van licht gaat vangen van de zon, dit geeft de satelliet een lichte duw in de tegengestelde richting. ‘Licht’ is het juiste woord – het stuwvermogen is grofweg gelijk aan het gewicht van een paperclip. Maar geef het even flink de tijd en deze voortstuwingsmethode zou een bescheiden ruimtesonde toch tot flinke relativistische snelheden kunnen brengen. Breakthrough Starshot (StarChip) bijvoorbeeld, hoopt met gebruik van een lichtzeil Alpha Centauri in 20 jaar te bereiken, dit in plaats van de 30.000 die er nu nodig zouden zijn gezien de huidige stand van de techniek. LightSail 2 zal niet zover gaan – het project is meer bedoeld om het concept te bewijzen dat het zeil kan werken. De cubesat zal in een aardebaan blijven, en zal zonnefotonen gebruiken om het voort te bewegen, dit zal zijn orbitale pad veranderen. Zoals het nummer ‘2’ in zijn naam al aangeeft is dit niet de eerste van zijn type die de ruimte ingaat. De originele LightSail, gelanceerd in 2015, bewees dat het uitvouwen van het zeil in de ruimte mogelijk is. Vier jaar later is men klaar voor een demonstratie test waarvan voortstuwing het doel is. Vandaag gaat de Cubesat mee op de SpaceX Falcon Heavy, ingepakt in een soort van koffer sonde met de naam Prox-1. Na 8 minuten zal op een hoogte van 720 km deze sonde in een aardebaan gebracht worden.

Een week na lancering zal de Prox-1 opengaan en de LightSail 2 ‘vrijlaten’. Het zeil zal zijn antenne uitvouwen en gaan communiceren met het grondteam. Vijf dagen later zullen de zonnepanelen uitvouwen en na twee weken volgt het zeil. LightSail 2 zal regelmatig tijdens zijn pad in een aardebaan de hoek van het zeil goed afstellen opdat het oppervlak van de sonde als ze verder afdrijft van de zon licht kan blijven vangen maar vervolgens ook zijdelings moeten kantelen terwijl het weer richting de zon gaat. Herhaling van dit proces in de loop van een maand zou het pad van het zeil moeten veranderen, tot het op een grotere hoogte is dan toen het begon. Onderzoekers op de grond zullen de kleine veranderingen in de baan van Lightsail 2 meten met behulp van een netwerk van lasers. Deze worden naar de CubeSat gestraald naar de onderkant op een groep spiegels. De wetenschappers kunnen dan meten hoe lang het duurt voordat het licht naar hen terugkaatst, waardoor ze weten hoezeer de baan verandert. Dit proces maakt de baan van LightSail 2 meer elliptisch, waardoor de laagste punten van zijn baan dichter bij de aarde komen atmosfeer. Uiteindelijk zal atmosferische weerstand de fotonstuwkracht opheffen, wat de experimentele fase van de missie zal beëindigen. Na al dit werk zal LightSail 2 nog ongeveer een jaar in een baan om de aarde draaien, voordat hij uiteindelijk weer naar de aarde af zal dalen en worden verbrand bij reentry. SpaceX en het ministerie van Defensie zal 24 satellieten in drie verschillende aardebanen moeten afleveren. Elon Musk twitterde dat deze lancering wel eens de lastigste ‘most difficult launch ever’ kon worden. Hieronder de video’s van het missie concept en een animatie van de Falcon heavy en satelliet lancering. Bron; New Atlas / Planetary Society / SpaceX

Liftoff SpaceX’s Falcon Heavy rocket, giving Florida’s Space Coast a thunderous predawn wakeup call on a mission carrying two dozen satellites to orbit for the U.S. Air Force, NASA, NOAA and Taiwan.’ anderhalf uur later volgt Prox-1; The first of the next set of satellites to separate from the Falcon Heavy was supposed to be Prox-1, a microsatellite from Georgia Tech that carries the Planetary Society’s LightSail 2 solar sail experiment.’ Bron; SpaceFlightNow

LIftoff Falcon Heavy credits; SpaceFlightNow

*Zonnezeil/lichtzeil; ‘het zonnezeil wordt door zonnefotonen aangedreven, terwijl een lichtzeil meestal veel groter is en wordt aangedreven door door de mens gemaakt licht, microgolven of misschien deeltjesstralen. Dit onderscheid is echter niet exclusief, want missieplanners van de Planetary Society hebben ook wel hybride constructies bedacht, zoals de Kosmos 1, deze zou zonnefotonen- als microgolf voortstuwing op hetzelfde zeil bevatten.

Comments

  1. Leuk voor zendamateurs, geen moonbouncing maar sailbouncing.
    https://www.youtube.com/watch?v=IjqufZncvrY
    PI9-CAM uit Nederland https://www.camras.nl/

  2. Je kan de telemetrie & morse beluisteren op 437.025 MHz (+/- doppler) als hij overkomt via websdr Johannesburg die op 23 gr latitude zit. http://zr6aic.giga.co.za:8902/
    In Nederland zijn het zeil & de cubesats niet waar te nemen, vanwege +/- 42 gr latitude range en komt dus niet boven de zuidelijke horizon uit als ik goed begrijp. http://www.planetary.org/explore/projects/lightsail-solar-sailing/#see-and-track. Helaas nog niets gehoord, lastig zonder baangegevens en tracker.

  3. Angele van Oosterom zegt

    Bedankt voor aanvullend info Nico. Op 2 juli is het los van de Prox-1 en is de antenne ontvouwd. (2 July at 01:34 PDT (08:34 UTC),
    http://www.planetary.org/blogs/jason-davis/first-contact-lightsail-2.html

Speak Your Mind

*

Deze website gebruikt Akismet om spam te verminderen. Bekijk hoe je reactie-gegevens worden verwerkt.

%d bloggers liken dit: