Een team van NASA's Langley Research Center en partners van NASA's Ames Research Center, Nano Avionics en het Robotics Systems Laboratory van de Santa Clara University ontwikkelen een missie voor het Advanced Composite Solar Sail System (ACS3). Dit is een uitklapbaar, lichtgewicht systeem met een composiet giek en zonnezeil, waarbij voor het eerst een composiet giek wordt gebruikt voor zonnezeilen op een landingsbaan.
Het systeem wordt aangedreven door zonne-energie en kan raketbrandstof en elektrische aandrijfsystemen vervangen. Het gebruik van zonlicht biedt mogelijkheden die bij het ontwerp van ruimtevaartuigen wellicht niet haalbaar zijn.
De composietarm wordt uitgeklapt door een CubeSat met 12 eenheden (12U), een kosteneffectieve nanosatelliet met afmetingen van slechts 23 cm x 34 cm. In vergelijking met de traditionele metalen uitklapbare arm is de ACS3-arm 75% lichter en is de thermische vervorming bij verhitting honderd keer kleiner.
Eenmaal in de ruimte zal CubeSat snel de zonnepanelen en de composietarm uitklappen, wat slechts 20 tot 30 minuten duurt. Het vierkante zeil is gemaakt van een flexibel polymeermateriaal versterkt met koolstofvezel en is ongeveer 9 meter lang aan elke zijde. Dit composietmateriaal is ideaal voor deze toepassing omdat het opgerold kan worden voor compacte opslag, maar toch sterk blijft en bestand is tegen buigen en vervormen bij temperatuurschommelingen. De camera aan boord registreert de vorm en uitlijning van het uitgeklapte zeil voor evaluatie.
De technologie die is ontwikkeld voor de composietarm van de ACS3-missie kan worden toegepast op toekomstige zonnezeilmissies van 500 vierkante meter, en onderzoekers werken aan de ontwikkeling van zonnezeilen van wel 2.000 vierkante meter.
De doelstellingen van de missie omvatten het succesvol assembleren van zeilen en het uitrollen van composietarmen in een lage baan om de aarde om de vorm en de effectiviteit van het ontwerp van de zeilen te evalueren, en om gegevens te verzamelen over de prestaties van de zeilen die informatie zullen verschaffen voor de ontwikkeling van grotere toekomstige systemen.
Wetenschappers hopen met de ACS3-missie gegevens te verzamelen om toekomstige systemen te ontwerpen die gebruikt kunnen worden voor communicatie tijdens bemande ruimteverkenningsmissies, satellieten voor vroegtijdige waarschuwing voor ruimteweer en missies voor het verkennen van asteroïden.
Geplaatst op: 13 juli 2021
