Ένα έργο για την ανάπτυξη διαθλαστικών ηλιακών πανιών έχει προχωρήσει στην τρίτη και τελευταία φάση του Προγράμματος Προηγμένων Εννοιών της NASA. Η ομάδα πίσω από το έργο έχει τώρα δύο χρόνια για να αναπτύξει περαιτέρω αυτά τα αντισυμβατικά μέσα διαστημικής πρόωσης.
Εκτός από τη διετή παράταση, η Έργο διαθλαστικών φώτωνμε επικεφαλής την Amber Dobell του Εργαστηρίου Εφαρμοσμένης Φυσικής του Πανεπιστημίου Johns Hopkins, και συγκέντρωσε επιπλέον 2 εκατομμύρια δολάρια, η NASA ανακοινώνω σήμερα. Η χρηματοδότηση της Φάσης 3 χορηγήθηκε από τη διαστημική υπηρεσία Προηγμένες και καινοτόμες ιδέες Πρόγραμμα Nyak. Με τον επιπλέον χρόνο και χρήματα, η Dobell και οι συνεργάτες της θα εργαστούν τώρα σε μια αποστολή επίδειξης.
«Καθώς προχωράμε πιο μακριά στο σύμπαν από ποτέ, θα χρειαστούμε καινοτόμες, τεχνολογίες αιχμής για να προωθήσουμε τις αποστολές μας», δήλωσε στη δήλωση ο διαχειριστής της NASA, Bill Nelson. «Το Καινοτόμο Προηγμένο Έννοιες της NASA βοηθά στην απελευθέρωση φουτουριστικών ιδεών -όπως νέα ηλιακά πανιά- και να τις φέρει πιο κοντά στην πραγματικότητα».
Το έργο Solar Reflective Sails αποφοίτησε στη Φάση 2 της NIAC το 2019. Ο μηχανικός του Ινστιτούτου Τεχνολογίας του Ρότσεστερ, Grover Swartzlander, ηγήθηκε των δύο πρώτων φάσεων NIAC του έργου και τώρα θα συνεχίσει ως συνεργάτης ερευνητής.
“Είμαι πολύ ενθουσιασμένος που γίνομαι μέλος της δημιουργικής και καινοτόμου ομάδας ανθρώπων που απαρτίζουν τους NIAC Fellows. Έχω ήδη συμμετάσχει σε διάφορα διεθνή κλαμπ από το 2017 με διάφορες ιδιότητες, αλλά το να μπορώ να ηγούμαι είναι μια τιμή που δεν μπορούσα παρά να ονειρευτώ. ” έγραψε ο Lee Dobell σε ένα γράμμα e-mail. «Μου έδωσαν οδηγίες από [co-investigators] Για χρόνια αυτό σημαίνει ότι με εμπιστεύονται να αναλάβω την ηγεσία σε αυτό και να αναπτύξω περαιτέρω αυτήν την έρευνα σε ένα ίδρυμα που ενθαρρύνει αυτού του είδους την καινοτομία».
Τα G/O Media ενδέχεται να λάβουν προμήθεια
Save $70
Apple AirPods Max
Experience Next-Level Sound
Spatial audio with dynamic head tracking provides theater-like sound that surrounds you
Solar sails work by using sunlight to propel vehicles through space, similar to how wind pushes sailboats along the water. Instead of using reflective sails like the one Αναπτύχθηκε Από την Planetary Society, το προτεινόμενο σύστημα θα χρησιμοποιούσε διαθλαστικά πανιά. Ένα επιθυμητό χαρακτηριστικό της περίθλασης είναι ότι προκαλεί τη διασπορά του φωτός καθώς ταξιδεύει μέσα από ένα μικρό άνοιγμα. Δείτε πώς ο Swartzlander περίγραψέ το Επιστροφή του concept το 2019:
Πρόκειται να εισέλθουμε σε μια νέα εποχή διαστημικών ταξιδιών που χρησιμοποιεί την πίεση της ηλιακής ακτινοβολίας σε μεγάλα, λεπτά πανιά. Η παραδοσιακή ιδέα για τα τελευταία 100 χρόνια ήταν να χρησιμοποιήσετε ένα ανακλαστικό πανί σαν μεταλλική επίστρωση σε ένα λεπτό πολυμερές, και στη συνέχεια να το ανοίξετε στο διάστημα, αλλά μπορείτε να αποκτήσετε δύναμη και με βάση τον νόμο της περίθλασης. Σε σύγκριση με το ανακλαστικό πανί, πιστεύουμε ότι το διαθλαστικό πανί μπορεί να είναι πιο αποτελεσματικό και να αντέξει καλύτερα τη θερμότητα του ήλιου. Αυτά τα πανιά είναι διαφανή, επομένως δεν θα απορροφούν πολύ από τη θερμότητα του ήλιου και δεν θα έχουμε το πρόβλημα να διαχειριστούμε τη θερμότητα όπως κάνετε με τις μεταλλικές στέγες.
Τα μειονεκτήματα του παραδοσιακού σχεδιασμού του ανακλαστήρα περιλαμβάνουν τα μεγάλα και λεπτά πανιά. Περιορίζεται επίσης στο ηλιακό φως, το οποίο περιορίζει την ενέργεια ή την κινητικότητα, καθώς δεν μπορείτε να πάρετε και τα δύο. Συγκριτικά, τα πανιά σχάσης χρησιμοποιούν μικρούς ιστούς στο υλικό του πανιού για να περιθλά το φως προς όλες τις κατευθύνσεις. Όπως λέει η NASA, αυτό θα επιτρέψει στο διαστημόπλοιο να «κάνει πιο αποτελεσματική χρήση του ηλιακού φωτός χωρίς να θυσιάζει την ικανότητα ελιγμών». Ο προτεινόμενος σχεδιασμός του Dobel θα μπορούσε να οδηγήσει σε μικρότερα, λεπτά πανιά. Και ως διασκεδαστική παρενέργεια, τα πανιά θα έχουν μοτίβο ουράνιου τόξου, παρόμοιο με το σχήμα των CD όταν τοποθετούνται στο φως.
Στο πλαίσιο της Φάσης 1 και 2 της NIAC, η ομάδα σχεδίασε, κατασκεύασε και δοκίμασε διάφορα διαθλαστικά υλικά πανιών. Η ομάδα δοκίμασε επίσης και ανέπτυξε συστήματα πλοήγησης και ελέγχου για μια μελλοντική ηλιακή αποστολή. Στην πραγματικότητα, τα διαθλαστικά πανιά μπορούν να επιτρέψουν σε έναν αστερισμό δορυφόρων να περιφέρεται γύρω από τις πολικές περιοχές του ήλιου. Πιέζοντας τον βόρειο και τον νότιο πόλο του ήλιου, οι ηλιακοί δορυφόροι, με σταθερή πηγή ώθησης, θα πραγματοποιούν πρωτοφανείς επιστημονικές παρατηρήσεις.
“Ένα αντανακλαστικό ηλιακό πανί είναι μια σύγχρονη εκδοχή μιας παλιάς άποψης των ελαφρών πανιών”, εξήγησε ο Dobelle σε δήλωση της NASA. «Ενώ αυτή η τεχνολογία μπορεί να βελτιώσει πολλές δομές αποστολών, είναι έτοιμη να επηρεάσει σημαντικά την ανάγκη της κοινότητας της ηλιακής φυσικής για μοναδικές δυνατότητες παρακολούθησης της ηλιακής ενέργειας».
Ο Dobell περιέγραψε δύο βασικούς στόχους για τα επόμενα δύο χρόνια: την ανάπτυξη Το ίδιο το διαθλαστικό πανί εξελίσσεται Αποστολή αστερισμού ηλιακής πολικής τροχιάς με Διαθλαστικά ιστιοφόρα.
«Σκοπεύουμε να σχεδιάσουμε, να βελτιώσουμε και να κατασκευάσουμε δείγματα του υλικού διάθλασης πανιών που θέλουμε να χαρακτηρίσουμε με οπτικό και διαστημικό περιβάλλον δοκιμής», μου είπε ο Dobell. “Παράλληλα, σχεδιάζουμε να αναπτύξουμε ένα όραμα για την αποστολή Solar Polar Orbiter Sail, προσδιορίζοντας τις βέλτιστες τροχιές και ελέγχοντας τη θέση του πανιού για να επιτύχουμε ηλιακές παρατηρήσεις εύρους ωφέλιμου φορτίου που υπαγορεύονται από τους ηλιακούς φυσικούς μας.”
μικρόΕάν όλα πάνε σύμφωνα με το σχέδιο, η ιδέα θα μπορούσε να οδηγήσει σε μια πραγματική διαστημική αποστολή και σε προτεινόμενους ηλιακούς δορυφόρους.
«Με την επέκταση του σχεδιασμού του αντανακλαστικού πανιού και την ανάπτυξη της συνολικής ιδέας του ιστιοφόρου, ο στόχος είναι να τεθούν τα θεμέλια για μια μελλοντική αποστολή επίδειξης χρησιμοποιώντας τεχνολογία reflex light sail».
Αυτή η ανάρτηση έχει ενημερωθεί για να περιλαμβάνει τα σχόλια της Amber Dubill μέσω email.