Napvitorlással egy kisbolygó nyomában

A NASA tervei közt szereplő NEA Scout – vagyis földközeli kisbolygó cserkész – nevű űrszonda az Artemis első küldetésével együtt indulna útnak, vagyis az új holdprogram kísérleti, ember nélküli automata űrhajójával együtt jutna a világűrbe. Ennek indítási ideje a jelen állás szerint 2022 márciusa. A cél egy mindössze 18 méteres, kb. csuklós busz hosszának megfelelő átmérőjű égitest lesz, a 2020 GE. Nagyjából ekkora volt a 2013-ban Cseljabinszk felett felrobbant kisbolygó is. A szonda a világűrben napvitorla segítségével halad majd, ez lesz a NASA első ilyen jellegű mélyűri küldetése.

Mi is az a napvitorlás? Az elv hasonló ahhoz, ahogyan a földi vitorláshajók a szél erejét kihasználják, ez esetben azonban a Nap sugárzása a „szél”. A Nap sugárnyomása a hajtóerő, vagyis a Napból érkező fotonok nekiütköznek a hajszálnál vékonyabb, műanyaggal bevont, pillekönnyű alumínium fóliának, amely 86 négyzetméteres felületű ez esetben, és kissé odébb lökik. A fotonok folyamatosan bombázzák a vitorlát, s ezzel folyamatosan nő a hajtóerő, s egy kis tömegű hasznos terhet egy ekkora vitorla másodpercenként több kilométernyire is odébb tud vinni. Mindezt saját üzemanyag felhasználása nélkül, így ennek híján lehet a szonda egészen kicsi és könnyű. A NEA Scout manőverezését egy egészen mini hajtómű szolgálja majd, ami korlátozott mennyiségű hideg gázt fúj ki (mint a szódapatronból készült rakéta), de ez az űreszköz sebességéhez nem járul hozzá. A napvitorla elfordításával és elbillentésével szabályozható, hogy mennyi napfény, így mennyi hajtóerő érje azt, ezzel a vitorláshajókhoz hasonlóan lehet majd kormányozni.

A 2020 GE 2023 szeptemberében lesz földközelben, és a tervek szerint a NEA Scout ekkorra, a Hold gravitációs hintamanővere segítségével már olyan pályán lesz, hogy könnyedén utolérheti. A pálya finomhangolásával az érik el az irányítók, hogy a kisbolygóhoz 1,7 kilométernél közelebb kerülhessen a szonda. A két égitest sebességének különbsége ekkor mindössze másodpercenként 30 méter lesz, vagyis a NEA Scout lesz az eddigi leglassabban átrepülő kisbolygó-megfigyelő szondánk. Ennek köszönhetően meglehetősen sok megfigyelésre jut majd idő. A szonda kamerája pixelenként 10 méteres felbontású lesz, így például majd kideríthető, hogy a 2020 GE egyetlen sziklatömb, vagy esetleg a Bennuhoz hasonló ún. törmelékhalmaz kisbolygó.

A későbbiek során a napvitorlás technikával majd más szondákat is tervez indítani a NASA, többek közt egy 1700 négyzetméteres vitorlával közlekedőt, amely majd pont a Nap és az űridőjárás (napkitörések, napszél) hatását vizsgálja.