يمكن للشراع الشمسي الانشطاري المبتكر الذي تموله وكالة ناسا أن يأخذ العلم إلى وجهات جديدة مثيرة

الأشرعة الشمسية المشتتة ، الموضحة في هذا الرسم التوضيحي المفاهيمي ، يمكن أن تمكن البعثات إلى أماكن يصعب الوصول إليها ، مثل المدارات فوق أقطاب الشمس. الائتمان: ماكنزي مارتن

مثل[{” attribute=””>NASA’s exploration continues to push boundaries, a new solar sail concept has been selected by the agency for development toward a demonstration mission that could carry science to new destinations.

The Diffractive Solar Sailing project was selected for Phase III study under the NASA Innovative Advanced Concepts (NIAC) program. Phase III aims to strategically transition NIAC concepts with the greatest potential impact for NASA, other government agencies, or commercial partners.

“As we venture farther out into the cosmos than ever before, we’ll need innovative, cutting-edge technologies to drive our missions,” said NASA Administrator Bill Nelson. “The NASA Innovative Advanced Concepts program helps to unlock visionary ideas – like novel solar sails – and bring them closer to reality.”

Just like a sailboat using wind to cross the ocean, solar sails use the pressure exerted by sunlight to propel a craft through space. Existing reflective solar sail designs are usually very large and very thin, and they are limited by the direction of the sunlight, forcing tradeoffs between power and navigation. Diffractive lightsails would use small gratings embedded in thin films to take advantage of a property of light called diffraction, which causes light to spread out when it passes through a narrow opening. This would enable the spacecraft to make more efficient use of sunlight without sacrificing maneuverability.

“Exploring the universe means we need new instruments, new ideas, and new ways of going places,” said Jim Reuter, associate administrator for NASA’s Space Technology Mission Directorate (STMD) at NASA Headquarters in Washington. “Our goal is to invest in those technologies throughout their lifecycle to support a robust ecosystem of innovation.”

https://www.youtube.com/watch؟v=aidj-DPErkE
من استكشاف الإنسان للفضاء السحيق إلى الدفع والروبوتات المتقدمة ، تهدف المفاهيم المتقدمة المبتكرة لوكالة ناسا (NIAC) إلى تغيير الممكن من خلال دعم أبحاث تكنولوجيا الفضاء في المراحل المبكرة التي يمكن أن تغير المستقبل بشكل جذري. الائتمان: ناسا

ستمنح جائزة المرحلة الثالثة من NIAC فريق البحث 2 مليون دولار على مدى عامين لمواصلة تطوير التكنولوجيا استعدادًا لمهمة عرض مستقبلية محتملة. يقود المشروع أمبر دوبيل من مختبر الفيزياء التطبيقية بجامعة جونز هوبكنز في لوريل بولاية ماريلاند.

قال مايك لابوينت ، القائم بأعمال المدير التنفيذي لبرنامج NIAC في مقر ناسا: “يتيح لنا NIAC تعزيز بعض مفاهيم التكنولوجيا الأكثر إبداعًا في مجال الطيران”. “هدفنا هو تغيير وعود الإبحار الشمسي الممكنة والانعكاسية للقيام بذلك بالضبط لعدد من تطبيقات المهام الجديدة والمثيرة.”

من شأن الإبحار الضوئي الانعكاسي أن يوسع قدرة الشراع الشمسي إلى ما هو أبعد مما هو ممكن مع المهام قيد التطوير اليوم. يقود المشروع أمبر دوبيل من مختبر الفيزياء التطبيقية بجامعة جونز هوبكنز في لوريل بولاية ماريلاند. تمت دراسة جدوى المفهوم مسبقًا بموجب جوائز المرحلة الأولى والمرحلة الثانية من NIAC ، بقيادة الدكتور غروفر شواتزلاندر من معهد روتشستر للتكنولوجيا في نيويورك ، والذي يواصل عمله كمحقق مشارك في المشروع. كما أن ليس جونسون ، الذي يقود اثنتين من مهمات الإبحار الشمسية القادمة لوكالة ناسا في مركز مارشال لرحلات الفضاء التابع لناسا في هنتسفيل ، ألاباما ، هو أيضًا محقق مشارك. بموجب الجوائز السابقة ، قام الفريق بتصميم وإنشاء واختبار أنواع مختلفة من مواد الشراع الانكساري ؛ التجارب التي أجريت وصمم مخططات ملاحة وتحكم جديدة لمهمة شراع ضوئي انحراف محتملة تدور حول أقطاب الشمس.

سيعمل العمل في إطار المرحلة الثالثة على تحسين مادة الشراع وإجراء الاختبارات الأرضية لدعم هذه المهمة الشمسية المفاهيمية. يصعب تحقيق المدارات التي تمر فوق القطبين الشمالي والجنوبي للشمس باستخدام الدفع التقليدي للمركبات الفضائية. يمكن للأضواء الخفيفة الانعكاسية خفيفة الوزن ، المدفوعة بالضغط المستمر لأشعة الشمس ، أن تضع مجموعة من المركبات الفضائية العلمية في مدار حول أقطاب الشمس لتعزيز فهمنا للشمس وتحسين قدراتنا على التنبؤ بالطقس الفضائي.

“الإبحار الشمسي الانعكاسي هو نظرة حديثة للرؤية التي تعود إلى عقود من الزمن للأضواء الضوئية. في حين أن هذه التكنولوجيا يمكن أن تحسن العديد من هياكل المهام ، إلا أنها مهيأة للتأثير بشكل كبير على حاجة مجتمع الفيزياء الشمسية إلى قدرات فريدة لرصد الطاقة الشمسية “، قال دوبيل. “من خلال خبرة فريقنا المشتركة في البصريات ، والفضاء ، والإبحار الشمسي التقليدي ، والمواد الخارقة ، نأمل أن نسمح للعلماء برؤية الشمس كما لم يحدث من قبل.”

يدعم NIAC الأفكار البحثية ذات الرؤية من خلال تقدمية متعددة مراحل الدراسة. أعلنت وكالة ناسا 17 المرحلة الأولى والمرحلة الثانية تحديدات الاقتراح في فبراير 2022. يتم تمويل NIAC من قبل STMD التابعة لناسا ، المسؤولة عن تطوير التقنيات والقدرات الشاملة الجديدة التي تحتاجها الوكالة لتحقيق مهامها الحالية والمستقبلية.