Er is veel kracht voor nodig om een ruimtevaartuig door de atmosfeer van de aarde te krijgen en uit de zwaartekracht te halen. Maar zodra een ruimtevaartuig eenmaal in een baan om de aarde is gekomen, heeft het relatief weinig kracht nodig om door de ruimte te bewegen. In feite kunnen zelfs kleine hoeveelheden consistent vermogen een vaartuig in staat stellen om naar de verste diepten van het zonnestelsel te reizen, wat het principe is achter zeilen op zonne-energie. Deze technologie bevestigt enorme, dunne vellen reflecterend materiaal aan een ruimtevaartuig. Kleine lichtfotonen van de zon weerkaatsen op dit materiaal en geven het ruimtevaartuig een klein duwtje naar voren, waardoor het door de ruimte kan varen.
Zonnezeilvaartuigen zoals de Lichtzeil 2 hebben bewezen dat de technologie in principe werkt. Er zijn echter enkele beperkingen. Om te beginnen varen zonnezeilboten veel langzamer dan schepen die door stuwraketten worden aangedreven. Maar een groter probleem is er een van navigatie. Zonnezeilen moeten werken met de beschikbare richting van het zonlicht, en het manoeuvreren ervan is moeilijk. Nu onderzoekt NASA nieuwe ontwerpen voor zonnezeilen die hun navigatiemogelijkheden zouden verbeteren.
Het idee is om een technologie te gebruiken die diffractieve zonnezeilen wordt genoemd en die kleine roosters in de zeilen hebben die wat licht doorlaten. Als licht door een kleine opening gaat, verspreidt het zich, in een proces dat diffractie wordt genoemd en dat nog steeds een duw tegen het zeil geeft. Maar dankzij de roosters kan het binnenkomende licht nauwkeuriger worden gecontroleerd, waardoor het vaartuig nauwkeuriger kan worden gemanoeuvreerd.
Verwant
- Hoe je kunt zien hoe ISS-astronauten morgen een nieuw zonnepaneel installeren
- Gruwelijke beelden van dichtbij van een zonnevlek vastgelegd door de Inouye Solar Telescope
- Kijk hoe NASA met succes een volledig privémissie naar het ISS lanceert
"Met diffractie kun je in wezen de hoek aanpassen waaronder het binnenkomende licht wordt omgeleid", legt hij uit Amber Dubill van het Johns Hopkins University Applied Physics Laboratory, leider van het onderzoeksteam, in a stelling. Het maakt het ook mogelijk dat het zeil kleiner is dan de huidige enorme zeilen die worden gebruikt door zonnezeilvaartuigen.
Aanbevolen video's
Het team ontwikkelt de technologie met het oog op het uitvoeren van een demonstratiemissie waarbij de polen van de zon worden bezocht. Het is moeilijk om deze polen te bereiken met behulp van traditionele voortstuwingssystemen van ruimtevaartuigen, maar zonnezeilen kunnen worden gebruikt om een vaartuig in een baan om hen heen te brengen.
"Hoewel deze technologie een groot aantal missie-architecturen kan verbeteren, staat deze op het punt een grote impact te hebben op de behoefte van de heliofysica-gemeenschap aan unieke mogelijkheden voor zonne-observatie", aldus Dubill. “Met de gecombineerde expertise van ons team op het gebied van optica, ruimtevaart, traditioneel zonnezeilen en metamaterialen hopen we wetenschappers in staat te stellen de zon te zien als nooit tevoren.”
NASA heeft de groep een onderzoekssubsidie van $ 2 miljoen toegekend om deze technologie te ontwikkelen in het kader van haar Innovative Advanced Concepts (NIAC) -programma. “Nu we ons verder in de kosmos begeven dan ooit tevoren, zullen we innovatieve, geavanceerde technologieën nodig hebben om onze missies te kunnen uitvoeren”, zegt NASA-beheerder Bill Nelson in een persbericht. stelling. “Het NASA Innovative Advanced Concepts-programma helpt visionaire ideeën – zoals nieuwe zonnezeilen – te ontsluiten en dichter bij de realiteit te brengen.”
Aanbevelingen van de redactie
- Kijk hoe NASA's nieuwe zonnepanelen zich ontvouwen op het ruimtestation
- Astronauten installeren een vijfde nieuwe zonnepaneel in het internationale ruimtestation
- Hoe je de privémissie van NASA bij het ruimtestation kunt zien aankomen
- NASA bereidt zich voor op zijn tweede volledig privémissie naar het ISS
- Hoe je een zeldzame hybride zonsverduistering kunt bekijken
Upgrade uw levensstijlMet Digital Trends kunnen lezers de snelle technische wereld in de gaten houden met het laatste nieuws, leuke productrecensies, inzichtelijke redactionele artikelen en unieke sneak peeks.
