NASA postupuje vpřed s konceptem divoké sluneční plachty

Projekt vývoje refrakčních slunečních plachet postoupil do třetí a poslední fáze programu NASA Advanced Concepts Program. Tým stojící za projektem má nyní dva roky na to, aby pokračoval ve vývoji těchto nekonvenčních prostředků vesmírného pohonu.

Kromě dvouletého prodloužení, Projekt refrakčních světelkterou vede Amber Dobell z Johns Hopkins University Applied Physics Laboratory, a získala další 2 miliony dolarů, NASA oznámit dnes. Financování 3. fáze poskytla vesmírná agentura Pokročilé a inovativní koncepty Program Nyak. Díky času a penězům navíc bude Dobell a její kolegové nyní pracovat na demonstrační misi.

„Jak se ponoříme hlouběji do vesmíru než kdy předtím, budeme potřebovat inovativní, špičkové technologie, které pohánějí naše mise,“ uvedl v prohlášení administrátor NASA Bill Nelson. „NASA Innovative Advanced Concepts pomáhá uvolnit budoucí nápady – jako jsou nové solární plachty – a přiblížit je realitě.“

Projekt Solar Reflective Sails postoupil do fáze NIAC II v roce 2019. Technologický inženýr Rochester Institute of Technology Grover Swartzlander vedl první dvě fáze projektu NIAC a nyní bude pokračovat jako přidružený vyšetřovatel.

„Jsem velmi nadšený, že se mohu připojit ke kreativní a inovativní skupině lidí, kteří tvoří NIAC Fellows. Již od roku 2017 jsem se účastnil různých mezinárodních klubů v různých funkcích, ale být schopen jeden vést je pocta, o které jsem mohl jen snít.“ “ napsal Dobelle v dopisním e-mailu. „Byl jsem poučen od [co-investigators] Celé roky to znamená, že mi důvěřovali, že se v této věci ujmu vedení a dále rozvinu tento výzkum v instituci, která podporuje tento druh inovací.“

Solar sails work by using sunlight to propel vehicles through space, similar to how wind pushes sailboats along the water. Instead of using reflective sails like the one Vyvinuté Planetární společností by navrhovaný systém používal lámavé plachty. Žádoucí vlastností difrakce je, že způsobuje rozptyl světla, když prochází malým otvorem. Zde je návod, jak Swartzlander Popište to Návrat konceptu v roce 2019:

Chystáme se vstoupit do nové éry vesmírného cestování, které využívá tlak slunečního záření na velké tenké plachty. Tradiční myšlenkou posledních 100 let bylo používat reflexní plachtu jako kovový povlak na tenkém polymeru, když ji otevíráte ve vesmíru, ale sílu můžete získat také na základě zákona difrakce. Ve srovnání s reflexní plachtou věříme, že refrakční plachta může být účinnější a lépe snáší sluneční teplo. Tyto plachty jsou průhledné, takže nebudou absorbovat velké množství slunečního tepla a nebudeme mít problém hospodařit s teplem jako vy s plechovými střechami.

Mezi nedostatky tradičního designu reflektoru patří velké a štíhlé plachty. Je také omezeno na sluneční světlo, což omezuje energii nebo mobilitu, protože nemůžete získat obojí. Pro srovnání, štěpné plachty používají malé sítě na plachtovém materiálu k ohybu světla do všech směrů. Jak říká NASA, umožní to vesmírné lodi „efektivněji využívat sluneční světlo bez obětování manévrovatelnosti“. Dobelův navrhovaný design by mohl vést k menším, štíhlým plachtám. A jako zábavný vedlejší efekt budou plachty s duhovým vzorem, podobným tvaru CD při umístění na světlo.

V rámci fáze 1 a 2 NIAC tým navrhl, zkonstruoval a testoval různé refrakční materiály pro plachty. Tým také provedl testy a vyvinul navigační a řídicí systémy pro budoucí solární misi. Ve skutečnosti mohou lámavé plachty umožnit souhvězdí satelitů obíhat kolem polárních oblastí Slunce. Zatlačením na severní a jižní pól Slunce budou sluneční satelity s konstantním zdrojem tahu provádět bezprecedentní vědecká pozorování.

„Reflexní sluneční plachta je moderní verzí desítky let starého pohledu na světelné plachty,“ vysvětlil Dobelle v prohlášení NASA. „I když tato technologie může zlepšit mnoho struktur misí, je připravena významně ovlivnit potřebu komunity sluneční fyziky po jedinečných možnostech monitorování sluneční energie.“

Dobell popsal dva hlavní cíle pro příští dva roky: rozvoj Samotná refrakční plachta se vyvíjí Mise souhvězdí na polární sluneční dráze s Refrakční plachetnice.

„Plánujeme navrhnout, vylepšit a vyrobit vzorky ohybového materiálu plachet, který chceme charakterizovat testováním v optickém a kosmickém prostředí,“ řekl mi Dobell. „Paralelně plánujeme vyvinout vizi pro misi Solar Polar Orbiter Sail stanovením optimálních trajektorií a řízením polohy plachty, abychom dosáhli pozorování Slunce v rozsahu užitečného zatížení diktovaného našimi slunečními fyziky.“

sPokud vše půjde podle plánu, koncept by mohl vést ke skutečné vesmírné misi a navrhovaným solárním satelitům.

„Rozšířením designu reflexní plachty a rozvojem celkové koncepce plachetnice je cílem položit základy pro budoucí demonstrační misi využívající technologii reflexních světel.“

Tento příspěvek byl aktualizován, aby zahrnoval komentáře Amber Dubill prostřednictvím e-mailu.