Videnskab
 Science >> Videnskab >  >> Astronomi

NASAs solsejlsteknologi består en afgørende test for implementering

NASAs Marshall Space Flight Center-teknologer Les Johnson og Leslie McNutt på Redwire Space den 30. januar 2024 efter en succesfuld solsejlinstallationstest. NASA ryddede en vigtig teknologimilepæl på Redwires nye anlæg i Longmont, Colorado, med den vellykkede indsættelse af en af ​​fire identiske solsejlkvadranter. Kredit:Redwire Space

I sin ungdom blev NASA-teknologen Les Johnson nittet af romanen "The Mote in God's Eye" fra 1974 af Jerry Pournelle og Larry Niven, hvor et rumvæsen drevet af solsejl besøger menneskeheden. I dag forbereder Johnson og et NASA-hold sig på at teste en lignende teknologi.

NASA fortsætter med at udfolde planer for solsejlteknologi som en lovende metode til dyb rumtransport. Agenturet klarede en vigtig teknologisk milepæl i januar med den vellykkede implementering af en af ​​fire identiske solsejlkvadranter. Udrulningen blev fremvist den 30. januar på Redwire Corp.'s nye facilitet i Longmont, Colorado.

NASAs Marshall Space Flight Center i Huntsville, Alabama, leder solsejlsteamet, bestående af hovedentreprenøren Redwire, som udviklede indsættelsesmekanismerne og de næsten 100 fod lange bomme, og underleverandøren NeXolve fra Huntsville, som leverede sejlmembranen. Ud over at lede projektet udviklede Marshall de algoritmer, der var nødvendige for at styre og navigere med sejlet, når det flyver i rummet.

NASA og industripartnere brugte to 100 -fods letvægtskompositbomme til at strække en 4.445 kvadratfods (400 kvadratmeter) prototype solsejlkvadrant ud for første gang 30. januar 2024. Mens kun en fjerdedel af sejlet blev udfoldet i udsættelsen kl. Redwire, det komplette sejl vil måle 17.780 kvadratfod, når det er fuldt udfoldet, med tykkelsen mindre end et menneskehår på 2 og en halv mikron. Sejlet er lavet af et polymermateriale belagt med aluminium. Kredit:Redwire Space

Sejlet er et fremdriftssystem drevet af sollys, der reflekteres fra sejlet, ligesom en sejlbåd reflekterer vinden. Mens kun en fjerdedel af sejlet blev foldet ud i udsættelsen ved Redwire, vil det komplette sejl måle 17.780 kvadratfod, når det er fuldt udfoldet, med en tykkelse mindre end et menneskehår på 2 og en halv mikron. Sejlet er lavet af et polymermateriale belagt med aluminium.

NASA's Science Mission Directorate finansierede for nylig solsejlteknologien for at nå et nyt teknologiberedskabsniveau, eller TRL 6, hvilket betyder, at det er klar til forslag, der skal flyves på videnskabelige missioner.

"Dette var et stort sidste skridt på jorden, før det er klar til at blive foreslået til rummissioner," sagde Johnson, der har været involveret i sejlteknologi hos Marshall i omkring 25 år. "Det næste er, at forskere foreslår brugen af ​​solsejl i deres missioner. Vi har nået vores mål og demonstreret, at vi er klar til at blive fløjet."

Et solsejl, der rejser gennem det dybe rum, giver mange potentielle fordele for missioner, der bruger teknologien, fordi det ikke kræver noget brændstof, hvilket tillader meget høj fremdriftsydelse med meget lille masse. Dette fremdriftssystem i rummet er velegnet til lavmassemissioner i nye baner.

"Når du kommer væk fra Jordens tyngdekraft og ud i rummet, er det vigtige effektivitet og nok trækkraft til at rejse fra en position til en anden," sagde Johnson.

Nogle af de missioner, der er af interesse ved hjælp af solsejlteknologi, omfatter at studere rumvejr og dets virkninger på Jorden eller for avancerede studier af solens nord- og sydpol. Sidstnævnte har været begrænset, fordi den fremdrift, der kræves for at få et rumfartøj ind i en polær bane omkring solen, er meget høj og simpelthen ikke gennemførlig ved brug af de fleste fremdrivningssystemer, der er tilgængelige i dag.

Fremdrift af solsejl er også mulig for at forbedre fremtidige missioner til Venus eller Merkur, givet deres nærhed til solen og den øgede fremdrift et solsejl ville opnå i det mere intense sollys der.

Desuden er det det ultimative grønne fremdriftssystem, sagde Johnson - så længe solen skinner, vil sejlet have fremdrift. Hvor sollyset er mindre, forestiller han sig en fremtid, hvor lasere kan bruges til at accelerere solsejlene til høje hastigheder og skubbe dem uden for solsystemet og videre, måske endda til en anden stjerne.

"I fremtiden vil vi muligvis placere store lasere i rummet, som skinner deres stråler på sejlene, når de forlader solsystemet, og accelererer dem til højere og højere hastigheder, indtil de til sidst går hurtigt nok til at nå en anden stjerne i en rimelig mængde tid."

Flere oplysninger: For at lære mere om solsejl og anden avanceret rumteknologi fra NASA, se www.nasa.gov/space-technology-mission-directorate

Leveret af NASA




Varme artikler