La NASA avanza con el concepto de vela solar salvaje

La NASA avanza con el concepto de vela solar salvaje

Concepción artística de la vela de luz difractiva.  Los patrones similares al arcoíris serían similares a cómo los CD exhiben patrones similares cuando se sostienen bajo una luz.

Concepción artística de los angeles vela de luz difractiva. Los patrones similares al arcoíris serían similares a cómo los CD exhiben patrones similares cuando se sostienen bajo una luz.
Ilustración: mackenzi martin

Un proyecto para desarrollar velas solares difractivas ha avanzado a los angeles tercera y última fase del programa de conceptos avanzados de los angeles NASA. El equipo detrás del proyecto ahora tiene dos años para desarrollar aún más este medio no convencional de propulsión espacial.

Además de los angeles prórroga de dos años, los angeles proyecto de velas de luz difractivadirigido por Amber Dubill del Laboratorio de Física Aplicada de los angeles Universidad Johns Hopkins, recibió $ 2 millones adicionales, NASA Anunciado hoy dia. Los angeles financiación de los angeles fase 3 se concedió a través de los angeles agencia espacial Conceptos avanzados innovadores (NIAC) programa. Con el tiempo further y el efectivo, Dubill y sus colegas ahora trabajarán en una misión de demostración.

“A medida que nos adentramos más en el cosmos que nunca, necesitaremos tecnologías innovadoras y de vanguardia para impulsar nuestras misiones”, dijo el administrador de los angeles NASA, Invoice Nelson, en el comunicado. “El programa de Conceptos Avanzados Innovadores de los angeles NASA ayuda a desbloquear concepts visionarias, como velas solares novedosas, y acercarlas a los angeles realidad”.

El proyecto de velas solares difractivas se graduó al estado de fase 2 de NIAC en 2019. El ingeniero del Instituto de Tecnología de Rochester, Grover Swartzlander, dirigió las dos primeras fases de NIAC del proyecto y ahora continuará como co-investigador.

Las velas solares funcionan utilizando los angeles luz sun para impulsar vehículos a través del espacio, de forma an identical a cómo el viento empuja los veleros por el agua. En lugar de utilizar velas reflectantes como los angeles desarrollado por los angeles Sociedad Planetaria, el sistema propuesto utilizaría velas de difracción. Un atributo deseable de los angeles difracción es que hace que los angeles luz se disperse cuando viaja a través de una pequeña abertura. Así es como Swartzlander descrito el concepto en 2019:

Nos estamos embarcando en una nueva technology de viajes espaciales que hace uso de los angeles presión de los angeles radiación sun en membranas de vela grandes y delgadas. Los angeles concept convencional durante los últimos 100 años ha sido utilizar una vela reflectante como una capa de steel sobre un polímero delgado y desplegarla en el espacio, pero también se puede obtener una fuerza basada en los angeles ley de difracción. En comparación con una vela reflectante, creemos que una vela difractiva podría ser más eficiente y resistir mejor el calor del sol. Estas velas son transparentes, por lo que no van a absorber mucho calor del sol, y no tendremos el problema de manejo del calor como ocurre con una superficie metálica.

Las deficiencias del diseño reflectante convencional incluyen velas que son grandes y delgadas. También están limitados por los angeles dirección de los angeles luz sun, que sirve para limitar los angeles potencia o los angeles navegación, ya que no se pueden tener ambas. Las velas de luz difractivas, en comparación, emplean diminutas rejillas en el subject material de los angeles vela para difractar los angeles luz en todas las direcciones. Como cube los angeles NASA, esto permitirá que las naves espaciales “hagan un uso más eficiente de los angeles luz sun sin sacrificar los angeles maniobrabilidad”. El diseño propuesto por Dubill podría resultar en velas más pequeñas y ágiles. Y como efecto secundario divertido, las velas tendrían un patrón de arcoíris, an identical a cómo se ven los CD cuando se encienden.

En las fases 1 y 2 del NIAC, el equipo diseñó, creó y probó varios materiales difractivos para velas. El equipo también realizó pruebas y desarrolló esquemas de regulate y navegación específicos para una futura misión sun. De hecho, las velas difractivas podrían permitir una constelación de satélites en órbita alrededor de las regiones polares del Sol. Sobrevolando los polos norte y sur del Sol, los satélites solares, con una fuente perpetua de propulsión, realizarían observaciones científicas sin precedentes.

“Los angeles navegación sun difractiva es una versión moderna de los angeles visión de hace décadas de las velas ligeras”, explicó Dubill en el comunicado de los angeles NASA. “Si bien esta tecnología puede mejorar una multitud de arquitecturas de misión, está lista para impactar en gran medida los angeles necesidad de los angeles comunidad heliofísica de contar con capacidades únicas de observación sun”.

Ahora en los angeles fase 3, Dubill y su equipo intentarán mejorar el subject material de los angeles vela sun y realizarán experimentos en tierra para probar aún más los angeles viabilidad del concepto. Si todo sale según lo planeado, el concepto podría resultar en una misión espacial actual y los satélites solares propuestos.

“Con los angeles experiencia combinada de nuestro equipo en óptica, aeroespacial, navegación sun tradicional y metamateriales, esperamos permitir que los científicos vean el Sol como nunca antes”, dijo Dubill.