Инновационный солнечный парус деления, финансируемый НАСА, может вывести науку в новые захватывающие направления.

Рассредоточенные солнечные паруса, показанные на этой концептуальной иллюстрации, могут позволить полеты в труднодоступные места, такие как орбиты над полюсами Солнца. Кредит: Маккензи Мартин

Нравиться[{» attribute=»»>NASA’s exploration continues to push boundaries, a new solar sail concept has been selected by the agency for development toward a demonstration mission that could carry science to new destinations.

The Diffractive Solar Sailing project was selected for Phase III study under the NASA Innovative Advanced Concepts (NIAC) program. Phase III aims to strategically transition NIAC concepts with the greatest potential impact for NASA, other government agencies, or commercial partners.

“As we venture farther out into the cosmos than ever before, we’ll need innovative, cutting-edge technologies to drive our missions,” said NASA Administrator Bill Nelson. “The NASA Innovative Advanced Concepts program helps to unlock visionary ideas – like novel solar sails – and bring them closer to reality.”

Just like a sailboat using wind to cross the ocean, solar sails use the pressure exerted by sunlight to propel a craft through space. Existing reflective solar sail designs are usually very large and very thin, and they are limited by the direction of the sunlight, forcing tradeoffs between power and navigation. Diffractive lightsails would use small gratings embedded in thin films to take advantage of a property of light called diffraction, which causes light to spread out when it passes through a narrow opening. This would enable the spacecraft to make more efficient use of sunlight without sacrificing maneuverability.

“Exploring the universe means we need new instruments, new ideas, and new ways of going places,” said Jim Reuter, associate administrator for NASA’s Space Technology Mission Directorate (STMD) at NASA Headquarters in Washington. “Our goal is to invest in those technologies throughout their lifecycle to support a robust ecosystem of innovation.”

От исследования человеком дальнего космоса до передовых двигателей и робототехники, Инновационные передовые концепции НАСА (NIAC) направлены на то, чтобы изменить возможное, поддерживая исследования космических технологий на ранней стадии, которые могут коренным образом изменить будущее. кредит: НАСА

Премия NIAC Phase III предоставит исследовательской группе 2 миллиона долларов в течение двух лет для дальнейшего развития технологии в рамках подготовки к потенциальной будущей демонстрационной миссии. Проект возглавляет Эмбер Добелл из Лаборатории прикладной физики Университета Джона Хопкинса в Лореле, штат Мэриленд.

«NIAC позволяет нам продвигать некоторые из самых инновационных технологических концепций в авиации», — сказал Майк ЛаПойнт, исполняющий обязанности исполнительного директора программы NIAC в штаб-квартире НАСА. «Наша цель состоит в том, чтобы изменить потенциальные обещания и отражающие солнечные паруса, чтобы сделать именно это для ряда захватывающих новых приложений для миссий».

Отражающие световые паруса расширит возможности солнечного паруса далеко за пределы того, что возможно для миссий, находящихся в стадии разработки сегодня. Проект возглавляет Эмбер Добелл из Лаборатории прикладной физики Университета Джона Хопкинса в Лореле, штат Мэриленд. Осуществимость концепции ранее изучалась в рамках наград NIAC Phase I и Phase II под руководством доктора Гровера Швазлендера из Рочестерского технологического института в Нью-Йорке, который продолжает выполнять функции соисследователя проекта. Лес Джонсон, который возглавляет две предстоящие миссии НАСА на солнечном парусе в Центре космических полетов НАСА им. Маршалла в Хантсвилле, штат Алабама, также является младшим исследователем. В соответствии с предыдущими наградами команда разработала, создала и испытала различные типы дифракционных материалов для парусов; Проведенные эксперименты и новые схемы навигации и управления, разработанные для потенциальной миссии с отклоненным оптическим парусом вокруг полюсов Солнца.

Работа в рамках Фазы III улучшит материал паруса и проведет наземные испытания в поддержку этой концептуальной солнечной миссии. Орбиты над северным и южным полюсами Солнца трудно достичь с помощью обычных двигателей космического корабля. Благодаря постоянному давлению солнечных лучей легкие отражающие прожекторы могут вывести группу научных космических аппаратов на орбиту вокруг полюсов Солнца, чтобы улучшить наше понимание Солнца и улучшить наши возможности прогнозирования космической погоды.

«Отражающие солнечные паруса — это современный взгляд на фотоэлектрические источники света, существовавший десятилетиями. Хотя эта технология может улучшить многие структуры миссии, она способна значительно повлиять на потребность сообщества физиков Солнца в уникальных возможностях мониторинга Солнца», — сказал он. . «Благодаря объединенному опыту нашей команды в области оптики, космоса, обычного солнечного плавания и метаматериалов мы надеемся позволить ученым увидеть солнце, как никогда раньше».

NIAC поддерживает дальновидные исследовательские идеи через мультипрогрессивную Этапы исследования. НАСА объявило о 17 первой ступени и второй ступени Варианты предложений Февраль 2022 г. NIAC финансируется STMD НАСА, которое отвечает за разработку новых комплексных технологий и возможностей, необходимых агентству для выполнения его текущих и будущих миссий.