Un team del Langley Research Center della NASA, in collaborazione con partner del NASA Ames Research Center, Nano Avionics e del Robotics Systems Laboratory della Santa Clara University, sta sviluppando una missione per l'Advanced Composite Solar Sail System (ACS3). Si tratta di un sistema dispiegabile, leggero, composto da un braccio in materiale composito e una vela solare; per la prima volta, il braccio in materiale composito viene utilizzato per le vele solari in movimento.
Il sistema è alimentato da energia solare e può sostituire i propellenti per 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 a 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 il 75% più leggero e la deformazione termica dovuta al riscaldamento è ridotta di 100 volte.
Una volta nello spazio, il CubeSat dispiegherà rapidamente i pannelli solari e il braccio composito, operazione che richiede solo dai 20 ai 30 minuti. La vela quadrata è realizzata in un materiale polimerico flessibile rinforzato con fibra di carbonio e misura circa 9 metri per lato. Questo materiale composito è ideale per questo scopo perché può essere arrotolato per un ingombro minimo, pur mantenendo resistenza e impedendo flessioni e deformazioni dovute a sbalzi di temperatura. La telecamera di bordo registrerà la forma e l'allineamento della vela dispiegata per consentirne la valutazione.
La tecnologia sviluppata per il braccio composito della missione ACS3 può essere estesa alle future missioni con vele solari di 500 metri quadrati, e i ricercatori stanno lavorando allo sviluppo di vele solari di dimensioni fino a 2.000 metri quadrati.
Gli obiettivi della missione includono l'assemblaggio e il dispiegamento in orbita bassa di vele e bracci in materiale composito per valutare la forma e l'efficacia progettuale delle vele, nonché la raccolta di dati sulle prestazioni delle vele per fornire informazioni utili allo sviluppo di sistemi futuri di dimensioni maggiori.
Gli scienziati sperano di raccogliere dati dalla missione ACS3 per progettare futuri sistemi che potranno essere utilizzati per le comunicazioni di missioni di esplorazione con equipaggio, satelliti di allerta precoce per le condizioni meteorologiche spaziali e missioni di ricognizione degli asteroidi.
Data di pubblicazione: 13 luglio 2021
