Utbygginger av solseil for å muliggjøre oppdrag til solens poler

Det krever mye kraft å få et romfartøy gjennom jordens atmosfære og ut av tyngdekraften. Men når et fartøy først har nådd bane, krever det relativt lite kraft for å bevege seg gjennom verdensrommet. Faktisk kan selv små mengder konsistent kraft tillate et fartøy å reise til de lengste dypene i solsystemet, som er prinsippet bak solseiling. Denne teknologien fester store, tynne ark med reflekterende materiale til et romfartøy. Små fotoner av lys fra solen spretter av dette materialet og gir fartøyet et lite dytt fremover, slik at det kan seile gjennom verdensrommet.

Solar seil håndverk som LightSail 2 har bevist at teknologien fungerer i prinsippet. Det er imidlertid noen begrensninger. Til å begynne med begynner solseilbåter å reise mye saktere enn de som drives av thrustere. Men et større problem er navigasjon. Solseil må jobbe med den tilgjengelige sollysretningen, og det er vanskelig å manøvrere dem. Nå ser NASA på nye design for solseil som vil forbedre deres navigasjonsevner.

Diffraktive solseil, avbildet i denne konseptuelle illustrasjonen, kan muliggjøre oppdrag til vanskelig tilgjengelige steder, som baner over solens poler.
Diffraktive solseil, avbildet i denne konseptuelle illustrasjonen, kan muliggjøre oppdrag til vanskelig tilgjengelige steder, som baner over solens poler.
MacKenzi Martin

Tanken er å bruke en teknologi som kalles diffraktive solseil, som har små gitter i seilene som slipper litt lys igjennom. Når lys passerer gjennom en liten åpning, sprer det seg ut, i en prosess som kalles diffraksjon, som fortsatt gir et dytt mot seilet. Men på grunn av ristene kan det innkommende lyset kontrolleres mer nøyaktig, og dermed kan fartøyet manøvreres mer nøyaktig.

I slekt

  • Hvordan se ISS-astronauter installere et nytt solcellepanel i morgen
  • Forferdelige bilder på nært hold av en solflekk tatt av Inouye Solar Telescope
  • Se NASA vellykket lansere alt-privat oppdrag til ISS

"Diffraksjon lar deg i hovedsak skreddersy vinkelen som det innkommende lyset omdirigeres til," forklarte Amber Dubill fra Johns Hopkins University Applied Physics Laboratory, leder av forskerteamet, i en uttalelse. Det lar også seilet være mindre enn de nåværende enorme seilene som brukes av solseilfartøyer.

Anbefalte videoer

Teamet utvikler teknologien med tanke på å utføre et demonstrasjonsoppdrag som vil besøke solens poler. Det er vanskelig å nå disse polene ved å bruke tradisjonelle fremdriftssystemer for romfartøy, men solseil kan brukes til å sette et fartøy i bane rundt dem.

"Selv om denne teknologien kan forbedre en rekke oppdragsarkitekturer, er den klar til å påvirke heliofysikksamfunnets behov for unike solobservasjonsevner," sa Dubill. "Med teamets kombinerte ekspertise innen optikk, romfart, tradisjonell solseiling og metamaterialer, håper vi å la forskere se solen som aldri før."

NASA har tildelt gruppen et forskningsstipend på 2 millioner dollar for å utvikle denne teknologien under programmet Innovative Advanced Concepts (NIAC). "Når vi begir oss lenger ut i kosmos enn noen gang før, trenger vi innovative, banebrytende teknologier for å drive oppdragene våre," sa NASA-administrator Bill Nelson i en uttalelse. "NASA Innovative Advanced Concepts-programmet hjelper til med å låse opp visjonære ideer - som nye solseil - og bringe dem nærmere virkeligheten."

Redaktørenes anbefalinger

  • Se NASAs nye solcellepanel utfolde seg på romstasjonen
  • Astronauter installerer en femte ny solcellepanel på den internasjonale romstasjonen
  • Hvordan se NASAs private oppdrag ankomme romstasjonen
  • NASA gjør seg klar for sitt andre helt private oppdrag til ISS
  • Hvordan se en sjelden hybrid solformørkelse

Oppgrader livsstilen dinDigitale trender hjelper leserne å følge med på den fartsfylte teknologiverdenen med alle de siste nyhetene, morsomme produktanmeldelser, innsiktsfulle redaksjoner og unike sniktitter.