Những cánh buồm mặt trời, giống như động cơ ion và động cơ phản vật chất, thoạt trông như chỉ tồn tại trong truyện khoa học viễn tưởng. Tuy nhiên, nhiều công nghệ từ khoa học viễn tưởng đã trở thành thực tế khoa học.

Với cánh buồm mặt trời, việc hoàn thiện công nghệ sẽ cho phép phi thuyền vũ trụ chuyển động xuyên hệ mặt trời trong khi tiêu thụ rất ít nhiên liệu.


NASA đã đang có những bước tiến lớn với công nghệ cánh buồm mặt trời. Sử dụng sứ mệnh NanoSail-D, NASA tiếp tục thu thập thêm thông tin có giá trị về cách thức triển khai cánh buồm mặt trời trong không gian vũ trụ. Hiệp hội Hành tinh học cũng sẽ kiểm tra công nghệ cánh buồm mặt trời với dự án LightSail-1 của họ đâu đó vào năm tới.

Vậy NASA (và những tổ chức khác) sẽ kiểm tra công nghệ cánh buồm mặt trời, và phát triển nó thành một công nghệ phổ biến, xác thực như thế nào?

Minh chứng thứ hai trong số ba minh chứng công nghệ đã công bố trong thời gian gần đây, Minh chứng Cánh buồm Mặt trời, sẽ kiểm tra việc triển khai một cánh buồm mặt trời trong không gian cùng với việc thử nghiệm điều khiển phương hướng. Cánh buồm mặt trời đó cũng sẽ thi hành chuỗi đạo hàng với độ chính xác mà sứ mệnh có thể chấp nhận.

Để biến khoa học viễn tưởng thành thực tế, các kĩ sư NASA hiện đang kiểm tra những cánh buồm mặt trời có khả năng một ngày đó sẽ cung cấp sức đẩy cho những sứ mệnh vũ trụ đường xa. Phi thuyền vũ trụ sử dụng cánh buồm mặt trời sẽ di chuyển trong hệ mặt trời của chúng ta theo kiểu giống như thuyền buồm đi lại trên nước, ngoại trừ ở chỗ phi thuyền vũ trụ sử dụng cánh buồm mặt trời sẽ hoạt động trên ánh sáng mặt trời thay cho gió. Một phi thuyền vũ trụ được đẩy bằng cánh buồm mặt trời sẽ sử dụng cánh buồm để bắt lấy những photon do Mặt trời phát ra. Theo thời gian, sự tích góp photon mặt trời đủ để đẩy một phi thuyền nhỏ đi tới trong không gian.

Sứ mệnh minh chứng cánh buồm mặt trời của NASA sẽ triển khai và cho hoạt động một cánh buồm có diện tích lớn gấp 7 lần cánh buồm đã từng bay trong không gian. Công nghệ dùng trong minh chứng trên sẽ có thể áp dụng cho nhiều sứ mệnh vũ trụ trong tương lai, kể cả dùng trong những hệ thống cảnh báo thời tiết vũ trụ để cung cấp sự cảnh báo kịp thời và chính xác của hoạt động tai lửa mặt trời. Minh chứng cánh buồm mặt trời trên là một nỗ lực hợp tác giữa Ban quản trị Đại dương và Khí quyển quốc gia Mĩ (NOAA), NASA và nhà thầu L’Garde Inc.


NASA liệt kê một số khả năng mà những cánh buồm mặt trời phải mang lại, thí dụ như:

-- Mảnh vỡ quỹ đạo: Những mảnh vụn quỹ đạo có thể bắt giữ và lấy khỏi quỹ đạo trong khoảng thời gian tính theo năm, sử dụng bộ đẩy cánh buồm mặt trời cỡ nhỏ.

-- Hạ cánh an toàn những vệ tinh đã qua sử dụng: Những cánh buồm mặt trời có thể tích hợp sẵn vào trọng tải của vệ tinh để vệ tinh có thể hạ cánh an toàn vào cuối sứ mệnh của nó.

-- Giữ trạm: Việc sử dụng sức đẩy không chất nổ của cánh buồm mặt trời để ổn định trạm ở những vị trí không bền trong không gian.

-- Sức đẩy không gian sâu: Các tải trọng thoát khỏi sức hút của Trái đất có thể gia tốc liên tục và hiệu quả tiến đến những hành tinh khác, hoặc đi ra khỏi hệ mặt trời, như đã đề xuất trong dự án Encounter.

Lấy ví dụ, dự án GeoStorm xem xét việc đặt những vệ tinh cảnh báo bão mặt trời tại những điểm Lagrange giả cách Trái đất xa gấp ba lần, bằng cách sử dụng cánh buồm mặt trời để triệt tiêu một phần sức hút hấp dẫn của mặt trời, do đó làm tăng thời gian cảnh báo từ khoảng 15 phút lên khoảng 45 phút.