NASA avansează cu conceptul de pânză solară sălbatică

Impresia artistică a vălului de lumină difractivă.  Se spune că modelele asemănătoare curcubeului sunt similare cu modul în care CD-urile arată modele similare atunci când sunt ținute sub lumină.

Impresia artistică a vălului de lumină difractivă. Se spune că modelele asemănătoare curcubeului sunt similare cu modul în care CD-urile arată modele similare atunci când sunt ținute sub lumină.
Desen: mackenzi martin

Un proiect de dezvoltare a pânzelor solare difractive a intrat în a treia și ultima fază a Programului de concepte avansate al NASA. Echipa din spatele proiectului are acum doi ani pentru a dezvolta în continuare acest mijloc neconvențional de propulsie spațială.

Pe lângă prelungirea de doi ani, proiect vele ușoare difractivecondus de Amber Dubil de la Laboratorul de Fizică Aplicată al Universității Johns Hopkins, a primit încă 2 milioane de dolari, NASA anunţ azi. Finanțarea fazei 3 a fost acordată prin agenția spațială Concepte avansate inovatoare (CANIA). Cu timpul și banii suplimentari, Dubil și colegii săi vor lucra acum la o misiune demonstrativă.

„Pe măsură ce ne aventurăm mai mult în cosmos decât oricând, vom avea nevoie de tehnologii inovatoare și avansate pentru a ne îndeplini misiunile”, a spus administratorul NASA Bill Nelson în declarație. „Programul Concepte avansate inovatoare de la NASA ajută la deblocarea ideilor vizionare – cum ar fi noi vele solare – și le aduce mai aproape de realitate”.

Proiectul Diffractive Solar Sails a trecut la statutul NIAC Faza 2 în 2019. Inginerul de la Rochester Institute of Technology, Grover Swartzlander, a condus primele două faze ale proiectului NIAC și va continua acum ca co-investigator.

„Sunt încântat să mă alătur grupului de oameni imaginativi și creativi care formează bursierii NIAC. De fapt, am participat la diferite NIAC din 2017, în diferite capacități, dar a fi capabil să conduc unul este o onoare la care aș fi putut visa”, mi-a scris Dubill într-un e-mail. „Am fost îndrumat de către mine [co-investigators] de ani de zile și înseamnă mult că au avut încredere în mine să o conduc pe aceasta și să continui să dezvolt această cercetare într-o instituție care încurajează acest tip de inovație.

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 extins de către Societatea Planetară, sistemul propus ar folosi voaluri difractive. Un atribut dezirabil al difracției este că face ca lumina să se împrăștie pe măsură ce trece printr-o deschidere mică. Așa este Swartzlander descrie conceptul în 2019:

Intrăm într-o nouă eră a călătoriilor în spațiu, care utilizează presiunea radiației solare pe membranele mari și subțiri. Ideea convențională din ultimii 100 de ani a fost să folosești un voal reflectorizant, cum ar fi un strat metalic pe un polimer subțire, și să-l derulezi în spațiu, dar poți obține și o forță bazată pe legea difracției. În comparație cu o velă reflectorizantă, credem că o velă difractivă ar putea fi mai eficientă și ar putea rezista mai bine căldurii soarelui. Aceste pânze sunt transparente, astfel încât nu vor absorbi multă căldură de la soare și nu vom avea problema gestionării căldurii ca tine cu o suprafață metalică.

Defectele designului reflectorizant convențional includ pânze mari și subțiri. De asemenea, sunt limitate de direcția luminii solare, care servește la limitarea puterii sau a navigației, pentru că nu le poți avea pe amândouă. Pânzele luminoase difractive, în comparație, folosesc grile minuscule pe materialul pânzei pentru a difracta lumina în toate direcțiile. După cum spune NASA, acest lucru va permite navelor spațiale „să folosească mai eficient lumina soarelui fără a sacrifica manevrabilitatea”. Designul propus de Dubil ar putea avea ca rezultat pânze mai mici și mai agile. Și ca efect secundar distractiv, voalurile ar avea un model curcubeu, similar cu modul în care arată CD-urile când sunt ținute la lumină.

Ca parte a fazelor 1 și 2 NIAC, echipa a proiectat, creat și testat diverse materiale de pânză difractivă. Echipa a efectuat, de asemenea, teste și a dezvoltat scheme de navigație și control specifice unei viitoare misiuni solare. Într-adevăr, pânzele difractive ar putea permite unei constelații de sateliți să orbiteze în jurul regiunilor polare ale Soarelui. Planând peste polii nord și sud ai Soarelui, sateliții solari, cu o sursă perpetuă de propulsie, ar realiza observații științifice fără precedent.

„Vela solară difractivă este o interpretare modernă a viziunii vechi de zeci de ani a pânzelor ușoare”, a explicat Dubil în comunicatul NASA. „Deși această tehnologie poate îmbunătăți o multitudine de arhitecturi de misiune, este gata să aibă un impact semnificativ asupra nevoilor comunității heliofizice de capabilități unice de observare solară”.

Dubil descrie două obiective principale pentru următorii doi ani: să se dezvolte vela se difractează însăși și se dezvoltă misiunea constelației orbitatorului polar solar cu barca cu pânze difractivă.

„Plănuim să proiectăm, să optimizăm și să fabricăm mostre de materiale de pânză difractivă pe care dorim să le caracterizăm prin teste optice și să le supunem testelor de mediu spațial”, mi-a spus Dubill. „În paralel, intenționăm să evoluăm viziunea unei misiuni de barca cu pânze cu orbită polară solară prin stabilirea traiectoriilor optime și controlul atitudinii velei pentru a realiza observațiile solare ale unei suite de sarcini utile dictate de heliofizicienii noștri”.

SDacă totul decurge conform planului, conceptul ar putea duce la o adevărată misiune spațială și la sateliții solari propuși.

„Prin extinderea designului velei difractive și dezvoltarea conceptului general de vele, scopul este de a pune bazele unei viitoare misiuni demonstrative folosind tehnologia velei ușoare difractive”.

Această postare a fost actualizată pentru a include comentarii prin e-mail de la Amber Dubil.

READ  Raport cutremur: Eveniment necunoscut (raportat inițial ca cutremur): Municipiul Mihai Viteazu, 49 km nord de Constanza, România, duminică 9 septembrie 2001 04:46 (GMT +3)

Faci un comentariu sau dai un răspuns?

Adresa ta de email nu va fi publicată. Câmpurile obligatorii sunt marcate cu *