NASA gotowa do wypuszczenia żagla słonecznego do podróży kosmicznych napędzanych światłem słonecznym

Eksperymentalny żagiel słoneczny NASA jest gotowy do lotu na orbitę okołoziemską, wykorzystując ciśnienie światła słonecznego do przetestowania nowego sposobu napędu w kosmosie.

Wystrzelenie zaawansowanego kompozytowego systemu żagli słonecznych (ACS3) zaplanowano na wtorek, 23 kwietnia na pokładzie rakiety Electron należącej do Rocket Lab z Nowej Zelandii. Misja po raz pierwszy na orbicie okołoziemskiej wykorzysta wysięgniki kompozytowe, testując ich zdolność do rozmieszczenia żagla na orbicie.

Rakieta wyrzuci sześciany wielkości mikrofalówki na wysokość około 966 kilometrów nad Ziemią (ponad dwukrotnie większą niż wysokość Międzynarodowej Stacji Kosmicznej), gdzie rozpocznie rozwijanie żagla słonecznego tak, aby rozciągał się na długość 9 metrów z każdej strony. .

Proces rozwijania zajmie około 25 minut, a NASA wyposażyła misję w zestaw pokładowych kamer cyfrowych do rejestrowania zdjęć żagla w trakcie i po rozłożeniu, aby ocenić jego kształt i ustawienie.

Po rozwinięciu system żagli słonecznych będzie mniej więcej tej samej wielkości co maleńkie mieszkanie typu studio w Bushwick. Żagiel musi być wystarczająco duży, aby skutecznie wytwarzać ciąg i znajdować się na wystarczająco wysokiej orbicie, aby móc wznieść się na wysokość i pokonać opór atmosferyczny przy użyciu niewielkiej siły światła słonecznego działającego na żagiel, która jest mniej więcej równa ciężarowi spinacza biurowego spoczywającego na żaglu. według NASA .

Żagiel słoneczny zostanie rozstawiony za pomocą czterech kompozytowych wysięgników, które rozciągają się po przekątnych kwadratu i osiągają długość 23 stóp (7 metrów). Działają w taki sam sposób, jak bom żaglówki, z tą różnicą, że są zaprojektowane tak, aby wychwytywać siłę napędową światła słonecznego, a nie wiatru. Wysięgniki kompozytowe wykonane są z materiału polimerowego; są lekkie, a jednocześnie sztywne i odporne na zginanie i wypaczanie pod wpływem różnych temperatur.

NASA napisała, że ​​początkowa faza lotu misji potrwa około dwóch miesięcy i obejmie serię manewrów wskazywania, mających na celu zademonstrowanie podnoszenia i opuszczania orbity przy wykorzystaniu jedynie ciśnienia światła słonecznego działającego na żagiel.

Żagle słoneczne poruszają się na fotonach pochodzących ze Słońca, powodując niewielkie impulsy pędu, które wyrzucają statek kosmiczny dalej od gwiazdy. Jeśli statek kosmiczny będzie w stanie pokonać opór atmosfery ziemskiej, może potencjalnie wznieść się na bardzo duże wysokości.

Teoretycznie żagle słoneczne mogą działać w nieskończoność. Są one jednak ograniczone trwałością materiałów żagli słonecznych i systemów elektronicznych statku kosmicznego. Należący do Planetary Society LightSail 2 wystartował w czerwcu 2019 roku i osiągnął wysokość 3,2 km zaledwie dwa tygodnie po rozwinięciu żagla słonecznego o powierzchni 32 metrów kwadratowych. W listopadzie 2022 r. misja zakończyła się gwałtownie, gdy zaczęła tracić wysokość i ponownie weszła w atmosferę ziemską .

Dziedzictwo LightSail 2 zainspirowało kilka innych misji, w tym ACS3, a także misję NASA NEA Scout do asteroidy bliskiej Ziemi i krążownik Solar Cruiser (wystrzelenie zaplanowane na rok 2025).

Technologia wysięgnika kompozytowego zastosowana w tej misji demonstracyjnej może zostać wykorzystana do rozmieszczenia żagli słonecznych o powierzchni do 500 metrów kwadratowych (5400 stóp kwadratowych), czyli mniej więcej wielkości boiska do koszykówki.

Jeśli chcesz więcej lotów kosmicznych w swoim życiu, śledź nas na X i dodaj do zakładek stronę poświęconą lotom kosmicznym Gizmodo .