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). Een uitvouwbaar lichtgewicht composietgiek- en zonnezeilsysteem, waarmee voor het eerst de composietgiek wordt gebruikt voor zonnezeilen op de baan.
Het systeem wordt aangedreven door zonne-energie en kan raketbrandstoffen en elektrische aandrijfsystemen vervangen. Door gebruik te maken van zonlicht ontstaan mogelijkheden die voor het ontwerp van ruimtevaartuigen wellicht niet haalbaar zijn.
De composietboom wordt uitgevouwen door een 12-delige (12U) CubeSat, een kosteneffectieve nanosatelliet van slechts 23 cm x 34 cm. Vergeleken met de traditionele metalen uitvouwbare boom is de ACS3-boom 75% lichter en wordt de thermische vervorming bij verhitting met een factor 100 verminderd.
Eenmaal in de ruimte zal CubeSat snel het zonnepaneel en de composietmast uitrollen, 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 kant. Dit composietmateriaal is ideaal voor taken omdat het opgerold kan worden voor compacte opslag, maar toch stevig blijft en bestand is tegen buigen en kromtrekken bij blootstelling aan temperatuurschommelingen. De ingebouwde camera registreert de vorm en uitlijning van het uitgeklapte zeil voor evaluatie.
De technologie die is ontwikkeld voor de composietmast voor de ACS3-missie kan worden uitgebreid naar toekomstige zonnezeilmissies van 500 vierkante meter. Onderzoekers zijn bezig met de ontwikkeling van zonnezeilen van wel 2.000 vierkante meter.
De doelstellingen van de missie zijn onder meer het succesvol assembleren van zeilen en het inzetten van composietgieken in een lage baan om de aarde om de vorm en de ontwerpefficiëntie van de zeilen te evalueren en gegevens te verzamelen over de prestaties van de zeilen om informatie te verschaffen voor de ontwikkeling van grotere toekomstige systemen.
Wetenschappers hopen gegevens te verzamelen tijdens de ACS3-missie om toekomstige systemen te ontwerpen die gebruikt kunnen worden voor communicatie bij bemande verkenningsmissies, satellieten die vroegtijdig het weer in de ruimte waarschuwen en asteroïdeverkenningsmissies.
Plaatsingstijd: 13-07-2021
