Sondele spaţiale robotizate ale viitorului ar putea beneficia de o nouă generaţie de sisteme de propulsie, bazate pe fire electrice activate de vântul solar, diferite faţă de propulsia cu vele solare. Acest nou sistem de propulsie are avantajul de a fi foarte rapid şi ar putea deveni realitate în următorii aproximativ 10 ani, conform unui material publicat de Live Science.
Ingineri şi tehnicieni lucrează deja la un sistem de propulsie denumit "electric sail" (e-sail), o "velă" spaţială formată din fire polarizate electric ce vor prelua din energia vântului solar, acel flux de protoni, electroni şi alte particule ionizate care se propagă continuu dinspre Soare cu viteze între 400 km/s şi 750 km/s. Sistemul de propulsie e-sail foloseşte presiunea dinamică a vântului solar, generând o "velă" virtuală formată din firele ce compun un câmp electric care deviază protonii din vântul solar, preluându-le impulsul. "Lucrurile arată foarte, foarte promiţător pentru viitorul explorărilor spaţiale" până la graniţele sistemului solar şi dincolo de acestea, conform lui Les Johnson, cercetător la Centrul Spaţial Marshall, aparţinând NASA, din Huntsville, Alabama.
Johnson lucrează la proiectul "Heliopause Electrostatic Rapid Transit System" (HERTS), un proiect-studiu pentru realizarea unei aşa-numite e-sail ce este finanţat în cadrul programului NASA Innovative Advanced Concepts (NIAC). Din echipa HERTS mai face parte Pekka Janhunen, de la Institutul meteorologic finlandez, care a propus conceptul de e-sail în 2006.
O sondă sau navetă spaţială ar fi conectată la 10 până la 20 de fire cu lungimea cuprinsă între 1 şi 20 de kilometri şi extraordinar de subţiri — diametru de doar 25 de microni în condiţiile în care, pentru comparaţie, un fir de păr uman are diametrul de 50 de microni. O astfel de sondă sau navetă va trebui probabil să se rotească pentru a menţine aceste fire întinse.
"Tensiunea electrică ridicată cu sarcină pozitivă din fire, ce vor fi orientate spre direcţia normală a fluxului de vânt solar, va devia fluxul de protoni, rezultând o forţă de reacţie asupra firelor - direcţionate radial în direcţia opusă faţă de Soare (...) De-a lungul unor perioade de timp de ordinul lunilor, această mică forţă exercitată asupra firelor va ajunge să propulseze sonda spaţială cu viteze enorme, de 100 - 150 de km/s (20 - 30 UA pe an)", conform explicaţiilor oferite de echipa HERTS pe site-ul NIAC. (O UA, sau unitate astronomică, este egală cu distanţa medie de la Pământ la Soare, adică 150 de milioane de kilometri. Cel mai îndepărtat obiect lansat vreodată de oameni în spaţiu, sonda Voyager 1, aparţinând NASA, a străbătut aproximativ 134 UA de la lansarea sa în 1977 şi a pătruns în spaţiul interstelar din 2012.)
Conceptul de e-sail este similar într-o oarecare măsură cu cel al velelor solare, a cărui aplicabilitate pentru călătoriile spaţiale a fost deja demonstrată. Ambele sisteme de propulsie nu necesită carburanţi. Diferenţa principală este însă legată de faptul că velele solare funcţionează prin acumularea la suprafaţa lor a presiunii radiaţiei solare (fotoni) şi nu a vântului solar (particule ionizate). Velele solare sunt construite din materiale reflectorizante şi nu din fire aflate sub sarcină electrică. Conform echipei HERTS, avantajul sistemului e-sails este că o sondă dotată cu un astfel de tip de propulsie va continua să accelereze mult timp după ce una dotată cu vele solare ajunge la viteza maximă. Din acest motiv sistemul e-sails poate purta o sondă dincolo de zona de heliopauză (marginea heliosferei sau a zonei de influenţă solară, locul unde vântul solar se loveşte de mediul interstelar), în doar 10 ani, adică de două ori mai rapid decât o sondă echipată cu o velă solară.
Deocamdată nu este însă clar dacă acest sistem de propulsie este fezabil. O sondă propulsată de sistemul e-sails va trebui să fie echipată şi cu un "tun de electroni" pentru a menţine sarcina din fire pozitivă (altfel electronii din vântul solar ar incapacita sistemul de propulsie). "Proiectul HERTS propus ne poate oferi abilitatea unică de a explora heliopauza şi spaţiul interstelar într-un interval de timp de mai puţin de o decadă (...) Este vorba de un sistem de propulsie mult mai eficient decât alte sisteme ce au fost propuse pentru misiunile spre şi dincolo de graniţele sistemului solar", conchid membrii echipei HERTS.
