Τα ταξίδια στο διάστημα δεν είναι καθόλου εύκολη υπόθεση με βασικότερο πρόβλημα ότι απαιτούν τεράστιες ποσότητες καυσίμων. Ένα δεύτερο πρόβλημα είναι η ταχύτητα των διαστημοπλοίων και ο χρόνος μέσα στον οποίο αυτά μπορούν να φθάσουν σε μακρινούς πλανήτες ή σε κόσμους έξω από το ηλιακό μας σύστημα. Ήδη, στη NASA πέρασε με επιτυχία η πρώτη σημαντική δοκιμή ηλιακού ιστίου, που οι επιστήμονες θεωρούν ότι θα μπορούσε να τροφοδοτήσει τις αποστολές στο μακρινό διάστημα.

Κατά τη δοκιμή αναπτύχθηκε ένα ιστίο 20 τετραγωνικών μέτρων και ο προσανατολισμός του ελεγχόταν, σε μια κενή αίθουσα με σκοπό να μιμηθούν τις συνθήκες του διαστήματος. Αυτό έγινε στο ερευνητικό κέντρο Glenn της NASA στο Οχάιο.

Η NASA περιέγραψε σαν κρίσιμο αυτό το τεστ για την ανάπτυξη μιας πρωτοφανούς τεχνολογίας προώθησης των διαστημοπλοίων, που θα μπορούσε να χρησιμοποιηθεί για να σταλούν σκάφη να μελετήσουν τον ήλιο και το υπόλοιπο τμήμα του ηλιακού συστήματος.

Η προώθηση με ηλιακά ιστία χρησιμοποιεί την ενέργεια από τον ήλιο με τον ίδιο τρόπο που μια βάρκα κινείται με τον άνεμο. Έτσι μειώνονται οι ανάγκες σε ένα διαστημικό σκάφος να μεταφέρει τόνους  καυσίμων. Ας σημειωθεί ότι το 95% του βάρους ενός σημερινού διαστημοπλοίου οφείλεται στα αποθέματα καυσίμων.

O Voyager 1, το πιο πολυταξιδεμένο διαστημόπλοιο στην ιστορία της αεροδιαστημικής, θα χρειαστεί μερικές χιλιάδες χρόνια για να προσεγγίσει τον Άλφα του Κενταύρου. Το ερώτημα, λοιπόν, που μέχρι τώρα υπήρχε ήταν η εξής: ποια άλλη πηγή ενέργειας, πέραν των υπαρχόντων καυσίμων, θα μπορούσε να καταστήσει τα μακρινά ταξίδια πιο οικονομικά και πιο γρήγορα. Και επειδή είναι προφανές ότι η υπάρχουσα τεχνολογία δεν μπορεί να υποστηρίξει αυτές τις δύο επιδιώξεις, το μέλλον στρέφεται σε νέες μορφές ενέργειας και στο σχεδιασμό διαστημοπλοίων που καμία σχέση δεν θα έχουν με όσα σήμερα γνωρίζουμε.

Η ιδέα πάντως για τα ηλιακά ιστία δεν ανήκει στη NASA, ούτε είναι σημερινή. Στηρίχθηκε στην παρατήρηση που είχε κάνει πριν από 400 χρόνια ο Γιόχαν Κέπλερ για ένα είδος ηλιακής ενέργειας που συνόδευε τους κομήτες, ενέργεια η οποία -κατά την άποψη του Kέπλερ- θα μπορούσε να χρησιμοποιηθεί σε οχήματα.

Χρήση των ηλιακών ακτίνων

Τα πλάτους έως και μισού χιλιομέτρου ηλιακά ιστία θα ξεδιπλώνονται στο διάστημα, ενώ προηγουμένως το ηλιακό σκάφος θα έχει μεταφερθεί εκεί με τη βοήθεια βοηθητικού οχήματος.

Ένα ρεύμα ενεργητικών σωματιδίων του ήλιου αναπηδούν από τα γιγαντιαία ανακλαστικά ιστία, φτιαγμένα από ελαφριά υλικά - 100 φορές λεπτότερα από ένα κομμάτι χαρτί - δίνοντας την απαραίτητη ορμή για να σταλεί ένα διαστημικό σκάφος με μεγάλη επιτάχυνση στο διάστημα.

Ένα διαστημικό σκάφος που θα τροφοδοτείται από ένα ηλιακό ιστίο δεν θα απαιτούσε καμιά εν πλω ωστική δύναμη, αυξάνοντας έτσι το εύρος της κινητικότητάς του και βοηθώντας το ώστε να αιωρείται σε ένα σταθερό σημείο στο διάστημα για μεγάλα χρονικά διαστήματα.

"Ένα διαστημικό σκάφος που χρησιμοποιεί για την προώθηση του ηλιακά ιστία μπορεί να αναπτύξει έναν μεγάλο, ελαφρύ ανακλαστήρα -- με άνοιγμα έως και δεκάδες μέτρα, αλλά πολύ, πολύ ελαφρύ -- που να μπορεί να ανακλαστεί το φως του ήλιου", λέει ο Les Johnson της NASA.

"Καθώς αυτό  ανακλά την ενέργεια του ήλιου, το ιστίο θα μπορεί να κινείται και να φέρει ένα μικρό ωφέλιμο φορτίο ή ένα διαστημικό σκάφος μαζί του. Εφ' όσον υπάρχει φως του ήλιου, μπορεί να υπάρξει προώθηση".

Ο ειδικός επιστήμονας Dave Murphy της εταιρείας ATK που κατασκεύασε το ιστίο ανέφερε ότι η πρώτη ανάπτυξη του ηλιακού ιστίου, που ζυγίζει ακριβώς 23 χιλιόγραμμα, πήγε "άψογα." Οι σειρές των δοκιμών θα συνεχίζονται μέχρι τον Ιούλιο.

Ο Murphy τόνισε ότι ένα ηλιακό διαστημικό σκάφος με ιστία θα χρειαζόταν μια έκταση 80 έως 160 μέτρων για να κερδίσει ικανοποιητική ορμή από τον ήλιο, ανάλογα με τη μάζα του σκάφους.

Επειδή το διαστημικό σκάφος θα επιταχύνει συνέχεια, θα μπορεί να φτάσει σε μια ταχύτητα δεκάδων χιλιάδων χιλιομέτρων την ώρα - το ένα δέκατο της ταχύτητας του φωτός - έτσι θα μπορούσε θεωρητικά να φθάσει στην άκρη του ηλιακού συστήματος γρηγορότερα από ένα συμβατικά τροφοδοτούμενο διαστημόπλοιο. Ή ταξίδια πολλών χρόνων θα μπορούσαν να διαρκούν μερικούς μήνες.

Όμως παραμένει το ζήτημα για το ποιες δυνατότητες υπάρχουν πέραν του ηλιακού μας συστήματος. Αν, δηλαδή, η ηλιακή ενέργεια μπορεί να χρησιμοποιηθεί όταν οι ακτίνες του ήλιου εξασθενούν και κυρίως αν είναι δυνατές οι αποστολές πέραν του ηλιακού μας συστήματος. Στη NASA εκτιμούν ότι θα βρεθεί τελικά τρόπος μέσω ηλιακών συσσωρευτών προηγμένης τεχνολογίας. Ας σημειωθεί ότι ηλιακή ενέργεια χρησιμοποιείται ήδη στον Διεθνή Διαστημικό Σταθμό μετατρέποντας το 14% της ηλιακής ισχύος σε ενέργεια για τις ανάγκες του σταθμού.

Η NASA δεν είναι η μόνη που έχει αναγνωρίσει τη δυνατότητα για την προώθηση  διαστημοπλοίων με ηλιακά ιστία.

Ήδη η Ιαπωνία έχει αναπτύξει δύο ηλιακά ιστία στο διάστημα, ενώ η γνωστή Planetary Society, μια μη κερδοσκοπική αμερικανική ομάδα που αφιερώνεται στην προώθηση της διαστημικής εξερεύνησης, ελπίζει να προωθήσει το πρώτο ηλιακό ιστίο της από ένα ρωσικό υποβρύχιο σε μερικές εβδομάδες.