Команда из Исследовательского центра Лэнгли (НАСА) и партнёры из Исследовательского центра Эймса (НАСА), Nano Avionics и Лаборатории робототехнических систем Университета Санта-Клары разрабатывают миссию для усовершенствованной композитной солнечной парусной системы (ACS3). Это лёгкая развёртываемая композитная штанга и солнечный парус. Композитная штанга впервые используется для солнечных парусов на трассе.
Система питается солнечной энергией и может заменить ракетное топливо и электродвигатели. Использование солнечного света открывает возможности, которые могут быть недоступны при проектировании космических аппаратов.
Композитная стрела разворачивается с помощью 12-секционного (12U) CubeSat — экономичного наноспутника размером всего 23 см x 34 см. По сравнению с традиционной металлической разворачиваемой стрелой, стрела ACS3 на 75% легче, а тепловая деформация при нагревании снижена в 100 раз.
В космосе CubeSat быстро развернет солнечную батарею и композитную стрелу, что займет всего 20–30 минут. Квадратный парус изготовлен из гибкого полимерного материала, армированного углеродным волокном, и имеет длину каждой стороны около 9 метров. Этот композитный материал идеально подходит для решения таких задач, поскольку его можно свернуть для компактного хранения, но при этом он сохраняет прочность и устойчивость к изгибу и деформации при перепадах температур. Бортовая камера зафиксирует форму и положение развернутого паруса для последующей оценки.
Технология, разработанная для композитной стрелы для миссии ACS3, может быть распространена на будущие миссии солнечных парусов площадью 500 квадратных метров, и исследователи работают над созданием солнечных парусов размером до 2000 квадратных метров.
Цели миссии включают успешную сборку парусов и развертывание композитных балок на низкой орбите для оценки формы и эффективности конструкции парусов, а также сбор данных о характеристиках парусов для предоставления информации для разработки более крупных будущих систем.
Ученые надеются собрать данные в ходе миссии ACS3 для разработки будущих систем, которые можно будет использовать для связи во время пилотируемых исследовательских миссий, спутников раннего оповещения о космической погоде и миссий по разведке астероидов.
Время публикации: 13 июля 2021 г.
