Un team del Langley Research Center della NASA e partner dell'Ames Research Center della NASA, di Nano Avionics e del Robotics Systems Laboratory della Santa Clara University stanno sviluppando una missione per l'Advanced Composite Solar Sail System (ACS3). Si tratta di un sistema di vela solare e braccio composito leggero e dispiegabile, ovvero, per la prima volta, il braccio composito viene utilizzato per le vele solari su una pista.
Il sistema è alimentato dall'energia solare e può sostituire i propellenti dei razzi e i sistemi di propulsione elettrica. Affidarsi alla luce solare offre opzioni che potrebbero non essere possibili nella progettazione di veicoli spaziali.
Il braccio composito viene dispiegato da un CubeSat da 12 unità (12U), un nanosatellite economico che misura solo 23 cm x 34 cm. Rispetto al tradizionale braccio dispiegabile in metallo, il braccio ACS3 è più leggero del 75% e la deformazione termica dovuta al riscaldamento è ridotta di 100 volte.
Una volta nello spazio, CubeSat dispiegherà rapidamente il pannello solare e il braccio composito, operazione che richiederà solo 20-30 minuti. La vela quadrata è realizzata in un materiale polimerico flessibile rinforzato con fibra di carbonio ed è lunga circa 9 metri per lato. Questo materiale composito è ideale per le attività perché può essere arrotolato per uno stoccaggio compatto, pur mantenendo la sua resistenza e resistendo a flessioni e deformazioni se esposto a sbalzi di temperatura. La telecamera di bordo registrerà la forma e l'allineamento della vela dispiegata per una valutazione.
La tecnologia sviluppata per il braccio composito della missione ACS3 può essere estesa a future missioni con vele solari di 500 metri quadrati; i ricercatori stanno lavorando per sviluppare vele solari di dimensioni fino a 2.000 metri quadrati.
Gli obiettivi della missione includono l'assemblaggio riuscito delle vele e il dispiegamento di bracci compositi in orbita bassa per valutare la forma e l'efficacia del design delle vele, nonché la raccolta di dati sulle prestazioni delle vele per fornire informazioni per lo sviluppo di sistemi futuri più grandi.
Gli scienziati sperano di raccogliere dati dalla missione ACS3 per progettare sistemi futuri che possano essere utilizzati per le comunicazioni nelle missioni di esplorazione con equipaggio, nei satelliti di allerta precoce per le condizioni meteorologiche spaziali e nelle missioni di ricognizione degli asteroidi.
Data di pubblicazione: 13-lug-2021
