الأشرعة الشمسية طريقة غامضة ومدهشة للتنقل في المساحات، حتى أنها قد تكون الأداة الأكثر فاعلية لدفع المركبات في الفضاء.
يوم الثلاثاء الماضي، أطلق صاروخ «روكيت لاب إلكترون» نسخة جديدة من «نظام الشراع الشمسي المُركّب والمتقدّم» التابع لوكالة «ناسا»، وهو يهدف إلى اختبار طريقة نشر الأشرعة الشمسية الكبرى في المدار الأرضي المنخفض، ثم أكدت «ناسا» يوم الأربعاء أنها نجحت في إرسال شراع بحجم تسعة أمتار.
يُعتبر الشراع الشمسي ابتكاراً مثيراً للاهتمام لأنه يستعمل قوة الشمس أو الضوء النجمي لدفع المركبات نحو الفضاء. هذه الفكرة ليست جديدة، فقد افترض عالِم الفلك يوهانس كيبلر للمرة الأولى أن أشعة الشمس يمكن استعمالها لدفع المركبات الفضائية في القرن السابع عشر، في كتاب بعنوان Somnium.
يسهل أن نفهم فكرة الأشرعة الشمسية، فهي تتكل بشكلٍ أساسي على ضغط أشعة الشمس. تتخذ الأشرعة زاوية تضمن أن تصطدم الفوتونات بالشراع العاكس وترتدّ لدفع المركبة الفضائية إلى الأمام.
يتطلب تسريع المركبة الفضائية عبر استعمال الضوء فوتونات كثيرة طبعاً، لكن تحوّل هذا الابتكار مع مرور الوقت إلى نظام دفع فاعل لا يتطلب محركات ثقيلة أو خزانات وقود.
يُسهّل تراجع حجمه تسريع الأشرعة الشمسية بقوة ضوء الشمس، لكن تبقى أحجام الأشرعة محدودة بسبب مواد وهياكل الأذرع التي تدعمها.
بدأت وكالة «ناسا» تعمل على حل المشكلة عبر الجيل القادم من تكنولوجيا الشراع الشمسي. يستعمل نظامهم المتقدم من الأشرعة الشمسية قمراً اصطناعياً نانوياً (CubeSat) صنّعته شركة NanoAvionics لاختبار بنية داعمة ومركّبة جديدة. هو مصنوع من بوليمر مرن ومواد قائمة على ألياف الكربون لطرح بديل أخف وأكثر صلابة عن تصاميم هياكل الدعم الراهنة.
يوم الأربعاء 24 نيسان، أكدت وكالة «ناسا» على وصول قمر CubeSat إلى المدار الأرضي المنخفض ونشر شراع بحجم تسعة أمتار. يجري العمل راهناً على تقوية المركبة وإنتاج احتكاك أرضي. تتطلّب هذه العملية حوالى 25 دقيقة لنشر الشراع الذي يمتد على 80 متراً مربعاً. في الظروف المناسبة، يمكن رؤية الشراع من الأرض، حتى أن درجة سطوعه قد تضاهي نجم «سيريوس».
