Güneş sistemi boyunca mevcut olan güneş basıncı, mesafe arttıkça zayıflasa da hala uzay aracı üzerinde etkiye sahiptir. Bu etki, en ufak sapmaların önemli yer değiştirmelere yol açabileceği uzun vadeli uzay uçuşları için özellikle önemli hale geliyor. Mars’a gidenler gibi uzay araçları güneş basıncı nedeniyle binlerce kilometre rotadan sapabilir. Ancak tasarımları bu etkiyle mücadele edecek şekilde tasarlanmıştır.
Güneş basıncı girişime neden olabilirken aynı zamanda avantajınıza da kullanılabilir. 2010 yılında Japon Ikaros uzay aracından başlayarak, güneş yelkenli birçok uzay aracı halihazırda fırlatılmış ve test edilmiştir. Bu görevler, güneş ışınımı basıncının uzay aracını kontrol etmek için kullanılabileceğini doğruladı. Böyle bir aracın en son örneği, 2019 yılında lansmanı yapılan ve üç yıldan fazla süren başarılı bir misyon sergileyen LightSail 2’dir.
Güneş yelkenli uzay araçlarının geleneksel olanlara göre birçok avantajı vardır: motorları son derece hafiftir ve yakıtları bitmez. Bu, bu tür görevleri daha uygun maliyetli ve dayanıklı hale getirir. Ancak dağıtım ve yönetim karmaşıklığı da dahil olmak üzere sınırlamaları da vardır.
Mühendislerin karşılaştığı temel sorunlardan biri güneş yelkenli bomunun tasarımıdır. Optimum yelken performansını sağlamak için destekleyici yapı hafif ve güçlü olmalıdır. NASA ACS3’ün baş araştırmacısı Keats Wilkie’ye göre mevcut bomlar ya ağır ve hantal ya da günümüzün küçük küp uyduları için ideal olmayan malzemelerden yapılmış.
Bu zorlukların ışığında NASA, Gelişmiş Kompozit Güneş Yelken Sistemi (ACS3) adı verilen, karbon fiber ve esnek polimerlerden yapılmış yeni bir güneş yelkeni tasarımını tanıttı. Bu, daha hafif ve daha güçlü bir yapı yaratarak güneş yelkeninin verimliliğini artıracak.
Ancak güneş yelkenlerinin tüm avantajlarına rağmen bunların konuşlandırılması karmaşık bir süreç olmaya devam ediyor. Yeni teknolojileri test etmek ve performanslarını göstermek için ACS3, NanoAvionics tarafından üretilen 12 kübik birimlik küp uydu (her kübik birim (1U) 10 x 10 x 10 santimetre boyutundadır) ile piyasaya sürülecek.
Uzay aracının hareket yönünü değiştirmek için özel olarak tasarlanmış bir mekanizma kullanılarak yelkenler belirli bir açıyla döndürülecek. Dağıtım başarılı olursa ACS3 ekibi, yörüngeyi değiştirmek için yelkenleri eğmek de dahil olmak üzere bir dizi manevra yapmayı planlıyor. Bu fırlatmanın hedeflerinden biri, daha fazla itiş gücü üretebilecek daha büyük yelkenler yaratmaktır.
Yelkenlerin boyutunun arttırılması ve itki kuvvetinin arttırılması, uzay görevlerinde güneş enerjisinin kullanılması olanaklarını önemli ölçüde genişletebilir. Daha verimli ve güçlü güneş yelkenlerinin geliştirilmesi, daha uzun vadeli, daha karmaşık uzay görevlerinin yanı sıra derin uzay araştırmalarına doğru da önemli bir adım olabilir.