Ett team från NASA:s Langley Research Center och partners från NASA:s Ames Research Center, Nano Avionics och Santa Clara Universitys Robotics Systems Laboratory utvecklar ett uppdrag för Advanced Composite Solar Sail System (ACS3). En utfällbar lättviktskompositbom och solsegelsystem, det vill säga att för första gången används kompositbommen för solsegel på banan.
Systemet drivs av solenergi och kan ersätta raketdrivmedel och elektriska framdrivningssystem. Att förlita sig på solljus ger alternativ som kanske inte är möjliga för rymdskeppsdesign.
Kompositbommen utplaceras av en 12-enheters (12U) CubeSat, en kostnadseffektiv nanosatellit som bara mäter 23 cm x 34 cm. Jämfört med den traditionella utplacerbara metallbommen är ACS3-bommen 75 % lättare, och den termiska deformationen vid uppvärmning minskas med 100 gånger.
Väl i rymden kommer CubeSat snabbt att placera ut solpanelen och bommen i kompositmaterialet, vilket bara tar 20 till 30 minuter. Raktseglet är tillverkat av ett flexibelt polymermaterial förstärkt med kolfiber och är cirka 9 meter långt på varje sida. Detta kompositmaterial är idealiskt för uppgifter eftersom det kan rullas ihop för kompakt förvaring, men ändå bibehåller styrka och motstår böjning och skevhet när det utsätts för temperaturförändringar. Den inbyggda kameran kommer att registrera formen och justeringen av det utplacerade seglet för utvärdering.
Tekniken som utvecklats för kompositbommen för ACS3-uppdraget kan utökas till framtida solsegeluppdrag på 500 kvadratmeter, och forskare arbetar med att utveckla solsegel så stora som 2 000 kvadratmeter.
Uppdragets mål inkluderar att framgångsrikt montera segel och placera ut kompositbommar i låg omloppsbana för att utvärdera seglens form och designeffektivitet, samt att samla in data om segelprestanda för att ge information för utveckling av större framtida system.
Forskare hoppas kunna samla in data från ACS3-uppdraget för att designa framtida system som kan användas för kommunikation för bemannade utforskningsuppdrag, tidiga varningssatelliter för rymdväder och asteroidspaningsuppdrag.
Publiceringstid: 13 juli 2021
