Světlo dopadá na předmět. Přenáší energii. Nese také hybnost. Když elektromagnetické záření dopadá na povrch, vytváří fyzickou tlačnou sílu. Toto je radiační tlak. Účinek je obvykle zanedbatelný. Paprsek světla dopadá na vaši ruku, ale nehýbe se. Ale bez ohledu na měřítko, fyzikální zákony zůstávají stejné.
Mechanismus je jednoduchý. Když povrch absorbuje záření, absorbuje také hybnost. Tlak se rovná rychlosti přenosu impulsu. Efekt se zdvojnásobí, když povrch odráží světlo. Fotony se odrazí zpět. Mění směr. Tato změna pohybu vytváří dvojnásobnou sílu. Představte si, že házíte tenisovým míčkem na zeď nebo s ním bouchnete do zdi. Odskoky mají větší dopad.
Sluneční záření je nepřetržitý proud fotonů. Sluneční světlo vytváří malý tlak. Astronauti si toho nevšimnou. Inženýři to ve standardních výpočtech často ignorují. Ale ve vesmíru je vakuum. Nedochází k žádnému tření, které by oslabovalo malé síly. Akumulace úsilí po mnoho let přináší výsledky v několika krocích.
Tento princip umožňuje solární plachty. Jedná se o teoretický trakční systém. Je použita velká reflexní fólie. Tyto plachty zachycují sluneční světlo. Tlak tlačí kosmickou loď dopředu. Není potřeba žádné palivo. Slunce zajišťuje trakci. Výpočty ukazují, že dostatečně velká plachta by mohla nést kosmickou loď napříč celou sluneční soustavou. Pohybuje se pod tlakem světla hvězd.
Proč je to důležité? Běžné rakety nesou palivo. Palivo je náklad. Převážet palivo znamená převážet více paliva, aby bylo možné toto palivo zvednout. To je tyranie raketové rovnice. Solární plachty toto omezení obcházejí. Jsou závislé na nevyčerpatelných zdrojích. Mohou pokračovat ve zrychlování. První přechod bude nějakou dobu trvat. Vzdálenost je však nekonečná.
Tento koncept není nový. Johannes Kepler pozoroval ohon komety směřující od Slunce. Navrhl přítomnost lehkého tlaku. Ukázalo se, že měl pravdu. Moderní fyzika to potvrzuje. Tlak je skutečný. Dá se to změřit. Je to prostě slabé.
Technologie dohání. Věda o materiálech pokročila. Plachty můžete odlehčit. Můžete je také zvětšit. Čím tenčí materiál, tím lepší odrazový efekt. Je také lehký. Poměr povrchové plochy k hmotnosti se zvyšuje. To je důležitý ukazatel. Čím vyšší poměr, tím vyšší zrychlení.
Současné projekty zkouší své síly. Některé satelity používají malé plachty k ovládání polohy. Zorientují se. Nemění výrazně dráhu. Zatím. Plná trakce je stále ve fázi experimentu. Problém je mechanický. Roztáhnout plachtu o velikosti fotbalového hřiště ve vakuu vesmíru je obtížné. Materiál musí odolávat záření. Neměly by se trhat. Musí zůstat reflexní.
Pokud se to vyřeší, následky budou obrovské. Budou možné mise na vnější planety. Doba cestování se zkrátí. Náklady se snižují. Žádné palivo znamená nižší startovací hmotnost. Můžeme poslat více hmoty do vzdálených světů. Můžete prozkoumat Kuiperův pás. Je také možné opustit sluneční soustavu.
Slunce je posunovač. Vše je poháněno světlem. Jediné, co musíte udělat, je udělat ruku dostatečně velkou, abyste ji mohli uchopit.
