NASA avança com o conceito Wild Solar Sail

Um projeto para desenvolver velas solares refratárias avançou para a terceira e última fase do Programa de Conceitos Avançados da NASA. A equipe por trás do projeto agora tem dois anos para continuar desenvolvendo esses meios não convencionais de propulsão espacial.

Além da prorrogação de dois anos, o Projeto de luzes refrativasliderada por Amber Dobell do Laboratório de Física Aplicada da Universidade Johns Hopkins, e arrecadou mais US$ 2 milhões, a NASA anunciar hoje. O financiamento da fase 3 foi concedido pela agência espacial Conceitos avançados e inovadores Programa Nyak. Com o tempo e o dinheiro extras, Dobell e seus colegas estarão agora trabalhando em uma missão de demonstração.

“À medida que nos aprofundamos no universo do que nunca, precisaremos de tecnologias inovadoras e de ponta para impulsionar nossas missões”, disse o administrador da NASA, Bill Nelson, no comunicado. “A NASA Innovative Advanced Concepts ajuda a liberar ideias futuras – como novas velas solares – e aproximá-las da realidade.”

O projeto Solar Reflective Sails passou para a Fase II do NIAC em 2019. O engenheiro do Rochester Institute of Technology, Grover Swartzlander, liderou as duas primeiras fases do projeto do NIAC e agora continuará como Investigador Associado.

“Estou muito animado para me juntar ao grupo criativo e inovador de pessoas que compõem os NIAC Fellows. Já participei de vários clubes internacionais desde 2017 em várias funções, mas poder liderar um é uma honra com a qual eu só poderia sonhar, ” Dobelle escreveu em uma carta e-mail. “Fui instruído por [co-investigators] Por anos, isso significa que eles confiaram em mim para liderar isso e desenvolver ainda mais essa pesquisa em uma instituição que incentiva esse tipo de inovação.”

Solar sails work by using sunlight to propel vehicles through space, similar to how wind pushes sailboats along the water. Instead of using reflective sails like the one Desenvolvido Pela Sociedade Planetária, o sistema proposto usaria velas refratárias. Uma característica desejável da difração é que ela faz com que a luz se espalhe à medida que viaja através de uma pequena abertura. Veja como Swartzlander descreva-o Retorno do conceito em 2019:

Estamos prestes a entrar em uma nova era de viagens espaciais que usam a pressão da radiação solar em velas grandes e finas. A ideia tradicional dos últimos 100 anos tem sido usar uma vela refletiva como um revestimento metálico em um polímero fino à medida que você o abre no espaço, mas também pode obter força com base na lei da difração. Comparado com a vela refletora, acreditamos que a vela refrativa pode ser mais eficiente e pode suportar melhor o calor do sol. Essas velas são transparentes, portanto não absorvem muito o calor do sol, e não teremos o problema de gerenciar o calor como acontece com os telhados de metal.

As deficiências do design tradicional do refletor incluem as velas grandes e finas. Também é restrito à luz solar, o que restringe a energia ou a mobilidade, já que você não pode obter os dois. Em comparação, as velas de fissão usam pequenas teias no material da vela para difratar a luz em todas as direções. Como a NASA diz, isso permitirá que a espaçonave “faça um uso mais eficiente da luz solar sem sacrificar a capacidade de manobra”. O projeto proposto por Dobel poderia resultar em velas menores e mais finas. E como efeito colateral divertido, as velas terão um padrão de arco-íris, semelhante ao formato dos CDs quando colocados na luz.

Sob as Fases 1 e 2 do NIAC, a equipe projetou, projetou e testou vários materiais de vela refrativa. A equipe também realizou testes e desenvolveu sistemas de navegação e controle para uma futura missão solar. De fato, velas refratárias podem permitir que uma constelação de satélites orbite em torno das regiões polares do sol. Ao pressionar os pólos norte e sul do sol, os satélites solares, com uma fonte de empuxo constante, realizarão observações científicas sem precedentes.

“Uma vela solar reflexiva é uma versão moderna de uma visão de décadas de velas leves”, explicou Dobelle em um comunicado da NASA. “Embora essa tecnologia possa melhorar muitas estruturas de missão, ela está pronta para impactar significativamente a necessidade da comunidade de física solar por recursos exclusivos de monitoramento de energia solar”.

Dobell descreveu dois objetivos principais para os próximos dois anos: desenvolvimento A própria vela refrativa está evoluindo Missão da constelação da órbita solar polar com Veleiros refratários.

“Planejamos projetar, melhorar e fabricar amostras do material de vela difratado que queremos caracterizar com testes de ambiente óptico e espacial”, disse Dobell. “Paralelamente, planejamos desenvolver uma visão para a missão Solar Polar Orbiter Sail, determinando trajetórias ideais e controlando a posição da vela para obter observações solares de alcance de carga útil ditadas por nossos físicos solares”.

sSe tudo correr conforme o planejado, o conceito pode levar a uma missão espacial real e a propor satélites solares.

“Ao estender o design da vela reflexa e desenvolver o conceito geral do veleiro, o objetivo é estabelecer as bases para uma futura missão de demonstração usando a tecnologia de vela leve reflexa”.

Esta postagem foi atualizada para incluir os comentários de Amber Dubill por e-mail.