SpaceX’in devasa Falcon Heavy roketini Florida’daki Kennedy Uzay Merkezi’nden üçüncü ve en karmaşık görevinde fırlatması bekleniyor. Önceki Falcon Heavy fırlatmalarının her biri tek bir büyük yük taşıyordu – bir Tesla roadster ve bir Arap telekomünikasyon uydusu – ancak bu fırlatma iki düzine uyduyu Dünya yörüngesine taşıyacak. Roketin üst aşamasının yüklerini üç farklı yörüngeye ulaştırması gerektiğinden, tüm görev altı saatten fazla sürecek.
Falcon Heavy’deki uydular, yeni teknolojileri göstermek ve çok sayıda bilimsel veri toplamak için kullanılacak. Bu, derin uzay navigasyonu için bir atom saatini ve yeni, ultra güvenli bir yeşil uydu yakıtını test etmeyi, radyasyon ve uzay hava durumunu incelemeyi ve hava durumu tahminleri için küp uydular ve GPS sinyalleri arasında Wi-Fi iletişimini göstermeyi içerir. Ancak muhtemelen gösterinin yıldızı, yörüngesini yelkene çarpan hafif parçacıkların basıncını kullanarak yönlendirecek olan Planetary Society’nin LightSail 2’sidir.
LightSail 2, Georgia Institute of Technology’deki öğrenciler tarafından tasarlanan küçük bir uydu olan PROX-1’in içinde bir gezintiye çıkacak, yaklaşık bir somun ekmek büyüklüğünde küçük bir küpten oluşur. PROX-1 uzay aracı, Falcon Heavy’nin fırlatmadan yaklaşık bir saat sonra gerçekleşecek olan yörüngedeki üçüncü ve son varış noktası sırasında konuşlandırılacak.
Yaklaşık bir hafta sonra, üçüncü yörüngeye yerleştirilen uydular birbirinden uzaklaşacak ve PROX-1 uzay aracı, küçük bir yay kullanarak LightSail 2 küp uydusunu yerleştirecek. Her şeyin düzgün çalıştığından emin olmak için yapılan bazı testlerden sonra küpsat, yaklaşık bir boks ringi boyutunda ve insan saçından daha ince olan mylar yelkenini açmaya başlayacaktır.
En az bir ay boyunca LightSail 2, kendisini daha yüksek bir yörüngeye çıkarmak için hafif parçacıklardan veya fotonlardan gelen basıncı kullanacak. Fotonların kütlesi olmasa da momentumları vardır. Güneş yelkenine çarptıkları zaman, bu momentum uzay aracına aktarılır. Uzay aracı Dünya’nın yörüngesinde dönerken, uzay aracının içindeki küçük bir volan, yelkeni bu fotonları yakalamak için döndürecek, tıpkı bir yelkenlinin pergelini istenilen yönde hareket etmesi için ayarlamasına benzer.
Simülasyonlar, LightSail 2’nin yörüngesini günde yarım kilometre yükseltebilmesi gerektiğini gösteriyor, ancak tasarımcıları ölçülebilir herhangi bir irtifa artışını bir başarı olarak göreceklerini söylüyor. Fotonların güneş yelkenine uygulayacağı kuvvet miktarı, metrekare başına yaklaşık 9 mikronewton’a eşittir. Bunu bir perspektife oturtmak gerekirse, Dünya’da elinizdeki bir karasinek ağırlığına eşit.
Uydular tahrik için foton basıncını kullanabilirlerse, uydu yakıtına olan ihtiyacı ortadan kaldırarak güneş sisteminde küp uydularla gezinmeyi çok daha ucuz ve basit hale getirecektir. Geleceğe bakıldığında, güneş yelkenleri aynı zamanda yıldızlararası seyahat olasılığını da açıyor.
Bir uzay aracı güneşten uzaklaştıkça, güneş akısı veya fotonların yoğunluğu hızla düşer, bu nedenle güneş yelkenli bir uzay aracı, insan zaman ölçeklerinde yıldızlararası seyahati mümkün kılmak için yeterince yüksek hızlara ulaşamaz. Ancak güneş yelkenleri, Dünya’da veya ayda güçlü bir dizi lazer kullanılarak hareket ettirilirse, küçük bir uzay aracı uygun bir şekilde yıldızlararası bir yolculuk yapabilir.
