NASA is van plan een zonnezeiltechnologie van de volgende generatie in te zetten, bekend als het Advanced Composite Solar Sail System.
Het Advanced Composite Solar Sail System zal naar verwachting in april worden gelanceerd en zal een revolutie teweegbrengen in de ruimtevaart en ons begrip van de ruimte vergroten. Zonnezeilen gebruiken de druk van zonlicht voor voortstuwing en zijn al lang veelbelovend voor ruimteverkenning.
Volgens NASA kunnen ruimtevaartuigen, door gebruik te maken van de energie van fotonen die door de reflectorzeilen weerkaatsen, manoeuvreren zonder de noodzaak van zware voortstuwing, waardoor mogelijk langere en kosteneffectievere missies mogelijk zijn.
De beperkingen van traditionele materialen en giekontwerpen belemmeren echter de effectiviteit van zonnezeilen. Het nieuwste NASA-project heeft tot doel deze problemen op te lossen.
Het Advanced Composite Solar Sail System-project zal een geavanceerde CubeSat-satelliet met twaalf secties inzetten, uitgerust met innovatieve composietbomen gemaakt van flexibele polymeer- en koolstofvezelmaterialen.
Het belangrijkste doel van de missie is om de succesvolle inzet van deze pijlen aan te tonen. Na de inzet zal het team de prestaties van het zonnezeil evalueren en een reeks manoeuvres uitvoeren om de baan van het ruimtevaartuig aan te passen, waardoor de weg wordt geëffend voor toekomstige missies met grotere zeilen.
Volgens Keats Wilkie, de hoofdonderzoeker van de missie, zijn traditionele zeilontwerpen niet geschikt voor de huidige kleine ruimtevaartuigen. De nieuwe buisbomen zijn compact op te vouwen en hebben de voordelen van composietmaterialen, zoals een grotere stabiliteit en weerstand tegen temperatuurschommelingen. Bij het bereiken van de aangewezen zonnebaan zal het ruimtevaartuig composiet gieken inzetten die de diagonalen van het polymeerzeil overspannen.
Binnen enkele minuten zal het zonnezeil zijn volledige grootte bereiken, wat overeenkomt met ongeveer 80 vierkante meter. Camera's die op het ruimtevaartuig zijn gemonteerd, registreren het ontplooiingsproces en zorgen ervoor dat het zeil zijn vorm en symmetrie behoudt.
Onder optimale lichtomstandigheden is het uitgezette zeil van het ruimtevaartuig vanaf de aarde te zien en schijnt het zo helder als de ster Sirius. Alan Rhodes, de leidende systeemingenieur van de missie, hoopt dat de technologische vooruitgang die door deze missie wordt gedemonstreerd, verdere innovatie in de ruimteverkenning zal inspireren.
De succesvolle inzet van de lichtgewicht composiet zonnezeilbomen als onderdeel van NASA's Small Spacecraft Technologies-programma heeft tot doel de weg vrij te maken voor grotere missies naar hemellichamen buiten de aarde. Het ruimteagentschap zei ook dat de toekomstige zeilen een oppervlakte van ongeveer 2000 vierkante meter zullen hebben, wat een constante stuwkracht zal bieden voor missies naar de maan, Mars enzovoort.
"Deze technologie is verbluffend en herdefinieert het hele idee van zeilen en past deze toe op ruimtevaart", zegt Rudy Aquilina, Solar Sail Mission Project Manager bij NASA Ames.
"Het demonstreren van de mogelijkheden van zonnezeilen en lichtgewicht composiet gieken is de volgende stap in het gebruik van deze technologie om toekomstige missies te inspireren."
Lees ook: