Sähköpurje

Wikipedia
Loikkaa: valikkoon, hakuun
Tämä artikkeli käsittelee aurinkotuulesta voimansa saavaa avaruuslaitetta. Aurinkopurje käsittelee Auringon säteilystä voimansa saavaa avaruuslaitetta.

Sähköpurje on osin hypoteettinen avaruuslaite, jossa sähköisesti varattu osa saisi työntövoimaa Auringosta lentävistä hiukkasista eli aurinkotuulesta erona aurinkopurjeeseen, joka saa työntövoimansa auringon säteilypaineesta. [1]

Sähköpurjeen idean esitti vuonna 2006 Ilmatieteen laitoksen tutkija Pekka Janhunen. Marraskuussa 2010 keksintö sai potentiaalisen innovaation palkinnon Suomen laatupalkinto-kilpailussa. [2]

Toimintaperiaate[muokkaa | muokkaa wikitekstiä]

Avaruusalus koostuu pyörimisosasta, elektronitykistä ja sen virranlähteesä, itse aluksesta ja esimerkiksi 20 km:n pituisista langoista, joiden paino olisi kuitenkin vain muutamia satoja grammoja.

Aluksi pyörimisosa saadaan aluksen propulsiovarsien päässä olevien rakettien avulla hitaaseen pyörimisliikkeeseen. Langat avataan aluksen pyöriessä. Kun langat on avattu, laukaistaan Auringosta poispäin elektronitykki. Pyörimisosa irrotetaan painon säästämiseksi. Aurinkotuuli työntää alusta eteenpäin lankojen sähkövarauksen avulla. Lankojen aurinkotuulelle "näkyvä alue" määräytyy sähkökentän mukaan.

Sähköpurjeen mahdollisia parametreja[muokkaa | muokkaa wikitekstiä]

  • Lankojen lukumäärä: 50-100
  • Yksittäisen langan pituus: 10-25 km
  • Pyörähdysaika: 5-15 min
  • Yksittäisen säikeen paksuus: ~20 μm
  • Säikeiden lukumäärä: 3 (on oltava yli yksi mikrometeorien takia)
  • Langan jännite: 20 kilovolttia
  • Elektronitykin maksimiteho: 500 wattia
  • Maksimi elektronivirta: 25 milliampeeria
  • Täysikokoisessa sähköpurjeessa on jopa yli sata miljoonaa lankaliitosta.
  • Purjeen nopeus on n. 50-100 km/s.

Valmistus[muokkaa | muokkaa wikitekstiä]

Helsingin yliopiston fysiikan laitoksen elektroniikan tutkimuslaboratorio ilmoitti tammikuussa 2013 onnistuneensa tuottamaan kilometrin pituisen sähköpurjeliean ultraäänihitsauksella. Liekatehdas sijaitsee Helsingin yliopiston Kumpulan kampuksella. Ryhmän kehittämää täysin automatisoitua valmistusmenetelmää pyritään nopeuttamaan nykyisestä noin 3 metriä tunnissa valmistavasta lieasta.

Koelennot[muokkaa | muokkaa wikitekstiä]

Vuonna 2013 laukaistu virolainen piensatelliitti ESTCube-1 sisälsi 15 metrin pituisen liean mutta moottorivia vuoksi sitä ei saatu avattua.

Vuonna 2015 laukaistavan suomalaisen Aalto-1 -piensatelliittin on tarkoitus avata 100 metrin pituinen lieka.[3][4]

Katso myös[muokkaa | muokkaa wikitekstiä]

Viitteet[muokkaa | muokkaa wikitekstiä]

Aiheesta muualla[muokkaa | muokkaa wikitekstiä]