Bbabo NET

Wetenschap & Technologie Nieuws

NASA bereidt zich voor op het testen van een nieuw zonnezeilontwerp dat belooft het nog efficiënter te maken.

De zonnedruk, aanwezig in het hele zonnestelsel, heeft, hoewel zwakker naarmate de afstand groter wordt, nog steeds een effect op ruimtevaartuigen. Deze invloed wordt vooral significant bij ruimtevluchten op lange termijn, waarbij de kleinste afwijkingen tot aanzienlijke verplaatsingen kunnen leiden. Ruimtevaartuigen, zoals die naar Mars, kunnen door de druk van de zon duizenden kilometers uit hun koers worden geworpen. Hun ontwerpen zijn echter ontworpen om deze impact tegen te gaan.

Hoewel zonnedruk interferentie kan veroorzaken, kan deze ook in uw voordeel worden gebruikt. Er zijn al verschillende ruimtevaartuigen met zonnezeilen gelanceerd en getest, te beginnen met het Japanse Ikaros-ruimtevaartuig in 2010. Deze missies bevestigden dat zonnestralingsdruk kan worden gebruikt om ruimtevaartuigen te besturen. Het nieuwste voorbeeld van een dergelijk voertuig is LightSail 2, gelanceerd in 2019, en toonde een succesvolle missie van meer dan drie jaar.

Ruimtevaartuigen met zonnezeilen hebben verschillende voordelen ten opzichte van traditionele: hun motoren zijn extreem licht en raken niet zonder brandstof. Dit maakt dergelijke missies kosteneffectiever en duurzamer. Ze hebben echter ook beperkingen, waaronder de complexiteit om te implementeren en te beheren.

Een van de grootste problemen waarmee ingenieurs worden geconfronteerd, is het ontwerp van de zonnezeilboom. De draagconstructie moet licht en sterk zijn om optimale zeilprestaties te garanderen. Volgens Keats Wilkie, hoofdonderzoeker bij NASA ACS3, zijn bestaande gieken ofwel zwaar en omvangrijk, ofwel gemaakt van materialen die niet ideaal zijn voor de huidige kleine cubesats.

In het licht van deze uitdagingen heeft NASA een nieuw zonnezeilontwerp geïntroduceerd, het Advanced Composite Solar Sail System (ACS3) genaamd, gemaakt van koolstofvezel en flexibele polymeren. Hierdoor ontstaat een lichtere en sterkere structuur, waardoor de efficiëntie van het zonnezeil verbetert.

Ondanks alle voordelen van zonnezeilen blijft de inzet ervan echter een complex proces. Om nieuwe technologieën te testen en hun prestaties te demonstreren, wordt ACS3 gelanceerd met een cubesat van 12 kubieke eenheden (elke kubieke eenheid (1U) is 10 x 10 x 10 centimeter groot), gebouwd door NanoAvionics.

Om de bewegingsrichting van het ruimtevaartuig te veranderen, zal een speciaal ontworpen mechanisme worden gebruikt om de zeilen onder een bepaalde hoek te draaien. Als de inzet succesvol is, is het ACS3-team van plan een reeks manoeuvres uit te voeren, waaronder het kantelen van de zeilen om de baan te veranderen. Eén van de doelen van deze lancering is om grotere zeilen te creëren die meer stuwkracht kunnen genereren.

Het vergroten van de zeilen en het vergroten van de stuwkracht zouden de mogelijkheden van het gebruik van zonne-energie bij ruimtemissies aanzienlijk kunnen vergroten. De ontwikkeling van efficiëntere en krachtigere zonnezeilen zou een belangrijke stap kunnen zijn in de richting van complexere ruimtemissies op de langere termijn, evenals in de verkenning van de diepe ruimte.

NASA bereidt zich voor op het testen van een nieuw zonnezeilontwerp dat belooft het nog efficiënter te maken.