Průzkum vesmíru je poháněn technologií – někdy doslova v případě technologií pohonu. Solární plachty jsou jednou z těch technologií pohonu, které se v poslední době těší velké pozornosti. Mají některé zjevné výhody, například nevyžadují palivo a jejich schopnost vydržet téměř neomezeně dlouho. Ale mají také některé nevýhody, v neposlední řadě je to, jak obtížné je jejich nasazení ve vesmíru. Nyní tým z NASA Výzkumné centrum Langley vyvinula novou dobu kompozitního boomu, o kterém věří, že může pomoci vyřešit tuto slabinu solárních plachet, a příští rok mají na programu technologickou demonstrační misi, která to má dokázat.
Mise, známá jako „Advanced Composite Solar Sail System“ ( ACS3 ) mise je navržena kolem 12U CubeSat , který měří na malinkých 23 cm x 23 cm x 34 cm (9 palců x 9 x 13 palců). Solární plachta, kterou doufá nasadit, bude mít plochu téměř 200 metrů čtverečních (527 čtverečních stop) a ona i její kompozitní ramena se vejdou do krytu CubeSat, který není o moc větší než toustovač.
Samotná ramena jsou vyrobena z nového kompozitu, který je o 75 % lehčí než předchozí rozmístitelná ramena a zároveň trpí pouze 1 % tepelné deformace, které byla vystavena předchozí kovová ramena. Také se pohodlně srolují do cívky o průměru 18 cm (7”), kterou lze snadno uložit a snadno rozvinout, jakmile je CubeSat ve vesmíru.
Jeho mechanismus rozmístění však stále vyžaduje energii, takže mise ACS3 bude používat malý solární panel, aby nashromáždil dostatek energie, aby bylo možné toto nasazení. Jakmile se však plně rozvine, mise přejde na technologickou demonstraci skutečného nastavení oběžné dráhy CubeSat pouze pomocí tlak slunečního záření – hnací síla solárních plachet.
Video z Langley vysvětlující vývoj kompozitních výložníků a jak budou použity na misi ACS3.
Poděkování – kanál YouTube výzkumného centra NASA Langley Research Center
Solární plachty samy o sobě jsou účinné jen tak, jak jim to jejich velikost umožňuje – větší velikosti znamenají vyšší radiační tlak a rychlejší zrychlení. Proto tým stojící za kompozitními výložníky také vyvíjí větší systém výložníků, který by jim umožnil nasadit solární plachty, které budou mít ohromnou plochu půl akru (2000 metrů čtverečních). Jeho cívky by musely být o něco delší, ale poměr nákladů a přínosů je obrovský.
Tato ramena by mohla být použita také mimo svět solárních plachet. Mezi další zřejmá použití patří konstrukční komponenty pro měsíční základny komunikačních věží, jako lešení pro vesmírná staveniště nebo jako žebříky na vesmírných stanicích. Materiály podporují tolik aspektů lidského snažení, že nový, lehký, tepelně odolný materiál může najít nespočet využití na Zemi i mimo ni.
Tři obrázky kompozitního materiálu použitého pro výložníky.
Kredit - NASA
Než se však tato použití uskuteční, musí se osvědčit ve svém prvním případu použití – misi ACS3. Mise bude mít na palubě také kamery, které budou sledovat proces rozmístění boomu a také kvalitu plachty ve vesmíru. S trochou štěstí budou při startu mise, doufejme, že někdy v příštím roce, nějaké pěkné obrázky velké sluneční plachty obklopující CubeSat.
Další informace:
NASA - Pokročilý kompozitní solární systém: Využití slunečního světla k pohonu hlubokého vesmíru
NASA Techport - Advanced Composite Solar Sail 3 (ACS3)
Space.com - NASA otestuje novou technologii solárních plachet se spuštěním v roce 2022
Populární mechanika – Nová sluneční plachta NASA se nepodobá žádné jiné
Hlavní obrázek:
Umělcova koncepce sluneční plachty plně rozmístěné na oběžné dráze Země
Kredit - NASA