Havalanmak! NASA’nın Yeni Nesil Solar Yelken Bomu Teknolojisi Başlatıldı

NASA‘nin Gelişmiş Kompozit Güneş Yelken Sistemi Misyonu yolda! Uzay aracı, şirketin Māhia, Yeni Zelanda’daki Fırlatma Kompleksi 1’deki Rocket Lab’ın Elektron roketindeki fırlatma rampasından 24 Nisan Yeni Zelanda saatiyle sabah 10:33’te havalandı.

Mikrodalga fırın boyutundaki uydu, güneş ışığının gücünü itici güç olarak kullanan yeni nesil güneş yelkeni teknolojisini test etmek için alçak Dünya yörüngesine doğru yola çıkıyor.

Güneş Yelken Teknolojisi

Uzayda yelken açmak bilim kurgudan çıkmış gibi gelebilir ama konsept artık kitaplarla ya da beyazperdeyle sınırlı değil. Yeni nesil güneş yelkeni teknolojisi Gelişmiş Kompozit Güneş Yelken Sistemi – az önce Rocket Lab Electron roketiyle fırlatıldı. Teknoloji gelecekteki uzay yolculuğunu ilerletebilir ve Güneş ve güneş sistemimiz hakkındaki anlayışımızı genişletebilir.

Güneş yelkenleri, itiş için güneş ışığının basıncını kullanır, Güneş’e doğru veya Güneş’ten uzaklaşır, böylece fotonlar bir uzay aracını itmek için yansıtıcı yelkenden seker. Bu, ağır tahrik sistemlerini ortadan kaldırır ve daha uzun süreli ve daha düşük maliyetli görevleri mümkün kılabilir. Kütlenin azalmasına rağmen, güneş yelkenleri, bir yelkenli direğine çok benzeyen bumbaların malzemesi ve yapısı nedeniyle sınırlanmıştır. Ancak NASA geleceğe yönelik yelkencilik oyununu değiştirmek üzere.

NASA’nın Yeni Hafif Denizci

Gelişmiş Kompozit Güneş Yelken Sistemi gösteriminde, önceki bom tasarımlarından daha sert ve daha hafif olan esnek polimer ve karbon fiber malzemelerden yapılmış yeni bir kompozit bomu test etmek için NanoAvionics tarafından inşa edilen on iki üniteli (12U) CubeSat kullanılıyor. Misyonun öncelikli hedefi yeni bomun konuşlandırılmasını başarılı bir şekilde göstermektir ancak ekip konuşlandırıldıktan sonra yelkenin performansını da kanıtlamayı umuyor.

Rüzgarı yakalamak için dönen bir yelkenli gibi, güneş yelkeni de yelkenini açarak yörüngesini ayarlayabilir. Patlamanın konuşlandırılmasını değerlendirdikten sonra misyon, uzay aracının yörüngesini değiştirmek ve daha da büyük yelkenlerle gelecekteki potansiyel görevler için veri toplamak amacıyla bir dizi manevrayı test edecek.

“Bomlar ya ağır ve metalik olma eğilimindeydi ya da hantal bir tasarıma sahip hafif kompozitten yapılmıştı; bunların ikisi de günümüzün küçük uzay aracı için pek işe yaramıyor. NASA’nın Hampton, Virginia’daki Langley Araştırma Merkezi’ndeki misyonun baş araştırmacısı Keats Wilkie, Güneş yelkenlerinin kompakt bir şekilde katlanabilen çok büyük, sağlam ve hafif bomlara ihtiyacı olduğunu söyledi. “Bu yelkenin bomları tüp şeklindedir ve düz bir şekilde ezilebilir ve bir şerit metre gibi küçük bir pakete sarılabilir, aynı zamanda sıcaklık değişimleri sırasında daha az bükülme ve esneme gibi kompozit malzemelerin tüm avantajlarını sunar.”

NASA Ames kalite güvence mühendisi Mariano Perez, Gelişmiş Kompozit Güneş Yelken Sistemi uzay aracını inceliyor. Kompozit bomlar ve güneş yelkeni yörüngede açıldığında, yaklaşık 860 feet kare (80 metrekare) büyüklüğünde olacak; bu da yaklaşık altı park yeri büyüklüğünde olacak. Kredi bilgileri: NASA/Brandon Torres

Güneş Yelkeninin Açılması ve Görünürlüğü

Uzay aracı, Dünya’dan yaklaşık 600 mil (1000 kilometre) yüksekte, Güneş-senkron yörüngesine ulaştıktan sonra, polimer yelkenin köşegenlerini kapsayan kompozit bomlarını açmaya başlayacak. Yaklaşık 25 dakika sonra güneş yelkeni yaklaşık 860 feet kare (80 metrekare) büyüklüğünde, yaklaşık altı park yeri büyüklüğünde tamamen açılacak. Uzay aracına monte edilen kameralar, yelkenin büyük anını yakalayacak ve açılma sırasında şeklini ve simetrisini izleyecek.

Geniş yelkeni ile uzay aracı, aydınlatma koşulları doğruysa Dünya’dan görülebilecek. Tamamen genişlediğinde ve doğru yönelimde olduğunda yelkenin yansıtıcı malzemesi gece gökyüzündeki en parlak yıldız olan Sirius kadar parlak olacaktır.

NASA’nın Kaliforniya Silikon Vadisi’ndeki Ames Araştırma Merkezi’nde görevin baş sistem mühendisi olan Alan Rhodes, “Yedi metrelik konuşlandırılabilir bomlar elinize sığacak bir şekle bürünebilir” dedi. “Umutumuz, bu uzay aracında doğrulanan yeni teknolojilerin, başkalarına bunları bizim daha önce düşünmediğimiz şekillerde kullanma konusunda ilham vermesidir.”

Bu sanatçının konsepti, Güneş enerjisini kullanarak uzayda seyreden Gelişmiş Kompozit Güneş Yelken Sistemi uzay aracını gösteriyor. Katkıda bulunanlar: NASA/Aero Animation/Ben Schweighart

Gelecekteki Yenilikleri Etkinleştirme

NASA’nın aracılığıyla Küçük Uzay Aracı Teknolojisi programıGüneş yelkeninin hafif kompozit bomlarının başarılı bir şekilde konuşlandırılması ve çalıştırılması, bu yeteneği kanıtlayacak ve Ay’a yönelik daha büyük ölçekli görevlerin kapısını açacaktır. Marsve ötesinde.

Bu bom tasarımı, potansiyel olarak 5.400 fit kareye (500 metrekare) kadar büyük, yaklaşık bir basketbol sahası büyüklüğünde gelecekteki güneş yelkenlerini destekleyebilir ve görevin başarısından kaynaklanan teknoloji, 21.500 fit kareye (2.000 metrekare) kadar yelkenleri destekleyebilir. – yaklaşık yarım futbol sahası.

“Güneş milyarlarca yıl boyunca yanmaya devam edecek, dolayısıyla sınırsız bir itici gücümüz var. Rhodes, “Gelecekteki görevlere devasa yakıt tankları fırlatmak yerine, halihazırda mevcut olan yakıtı kullanan daha büyük yelkenleri fırlatabiliriz” dedi. “Keşif ve bilimde bir sonraki dev adımları atmak için bu bol kaynağı kullanan bir sistemi göstereceğiz.”

NASA’nın Gelişmiş Kompozit Güneş Yelken Sistemi, Rocket Lab’ın ‘Sürünün Başlangıcı’ görevinde ikincil bir yük olarak fırlatıldı. Solar Yelken Sistemi, mikrodalga boyutlu CubeSat’tan yeni nesil bir güneş yelkeni açmak için yenilikçi malzeme ve yapıların kullanımını gösterecek. Tıpkı bir yelkenlinin yelkendeki rüzgarla çalıştırılması gibi, güneş yelkenleri de itiş için güneş ışığının basıncını kullanır ve geleneksel roket yakıtına olan ihtiyacı ortadan kaldırır. Kredi bilgileri: NASA

Yelkenler Güneş’in gücünü kullandığından, Güneşimizi ve onun Dünya üzerindeki etkisini anlamaya çalışanlar gibi benzersiz görüş noktaları gerektiren görevleri desteklemek için sürekli itiş gücü sağlayabilirler. Güneş yelkenleri, güneş havasını izlemeye yönelik erken uyarı sistemlerini taşıyabilecek görevler için uzun süredir arzu edilen bir yetenek olmuştur. Güneş fırtınaları ve koronal kütle püskürmeleri Dünya’da ciddi hasara neden olabilir, güç şebekelerini aşırı yükleyebilir, radyo iletişimini bozabilir ve uçakları ve uzay araçlarını etkileyebilir.

Kompozit bomların güneş yolculuğunun ötesinde bir geleceği de olabilir: hafif tasarım ve kompakt paketleme sistemi, onları Ay ve Mars’ta yaşam alanları inşa etmek için mükemmel bir malzeme haline getirebilir, binalar için çerçeve yapıları veya astronotlar için bir iletişim rölesi oluşturmak için kompakt anten direkleri görevi görebilir. Ay yüzeyini keşfediyoruz.

NASA Ames’teki güneş yelkeni misyonunun proje yöneticisi Rudy Aquilina, “Bu teknoloji, tüm yelkencilik fikrini yeniden tasarlayarak ve bunu uzay yolculuğuna uygulayarak hayal gücünü harekete geçiriyor” dedi. “Güneş yelkenlerinin ve hafif kompozit bomların yeteneklerini göstermek, bu teknolojiyi gelecekteki görevlere ilham vermek için kullanmanın bir sonraki adımıdır.”

NASA Ames, Gelişmiş Kompozit Güneş Yelken Sistemi projesini yönetiyor ve yerleşik kamera teşhis sistemini tasarlayıp inşa ediyor. NASA Langley, konuşlandırılabilir kompozit bomları ve güneş yelken sistemini tasarladı ve inşa etti. NASA’nın NASA Ames merkezli ve ajansın Uzay Teknolojisi Misyon Müdürlüğü (STMD) liderliğindeki Küçük Uzay Aracı Teknolojisi (SST) program ofisi, görevi finanse ediyor ve yönetiyor. NASA STMD’nin Oyunu Değiştiren Geliştirme programı, konuşlandırılabilir kompozit bom teknolojisini geliştirdi. Rocket Lab USA, Inc. (Long Beach, Kaliforniya) fırlatma hizmetleri sağlıyor. NanoAvionics uzay aracı otobüsünü sağlıyor.