Pomimo, że od ponad 40 lat jest to pomysł, który grzechotał w głowach inżynierów i entuzjastów kosmosu, żagle słoneczne nigdy tak naprawdę nie zyskały dużej przyczepności na drodze do rzeczywistego wdrożenia. Dzisiaj NASA zrobiła ważny krok w kierunku przetestowania technologii żagli słonecznych do zastosowania w przyszłych statkach kosmicznych.
Sonda Nanosail-D wystartowała w piątek, 19 listopada o 20:25. EST z wyspy Kodiak na Alasce, a na barana innego satelity, obaj na pokładzie rakiety Minotaur IV. Z powodzeniem został wyrzucony z pojazdu startowego na dzień dzisiejszy i jest sam. Chociaż żagle nie zostały jeszcze wdrożone, jest to już osiągnięcie, które dobrze wróży przyszłości zarówno żagla słonecznego, jak i małej technologii satelitarnej.
Satelita Nanosail-D - powszechnie określany jako „bochenek chleba” - został wyrzucony z satelity Fast, Affordable, Science and Technology (FASTSAT) o godz. 1:31 rano EST 6 grudnia. Jest to nie tylko pierwsza próba rozmieszczenia żagla słonecznego w kosmosie przez NASA, ale także pierwszy raz, gdy nanosatelita został wyrzucony z innego satelity, co dowodzi, że jest to niezawodny sposób na przeniesienie wielu satelitów na orbitę jednocześnie.
Nanosail-D to nanosatelita - lub cubesat - zaprojektowany do testowania potencjału żagli słonecznych podczas hamowania atmosferycznego. Takie żagle - wykonane z ultracienkiego i lekkiego materiału, w tym przypadku polimeru CP1 - mogłyby potencjalnie zostać wykorzystane do wyrzucenia statku kosmicznego poza nasz Układ Słoneczny. Żagiel Nanosail-D zostanie rozmieszczony na niskiej orbicie ziemskiej, około 650 km w górę. Żagiel zostanie wykorzystany do pokazania, w jaki sposób taka technologia może spowolnić satelity, gdy będą musiały opuścić orbitę.
Obecnie de-orbitowanie satelitów polega na manewrowaniu nimi na niższej i niższej orbicie za pomocą silników satelity, co wymaga więcej paliwa na pokładzie statku kosmicznego, aby po prostu odpowiednio go zutylizować. Nanosail-D rozłoży żagiel słoneczny i orbitę na 70-120 dni, ostatecznie spiralnie wkręcając się w atmosferę ziemską, aby się spalić.
Ponieważ będzie on krążył tak blisko Ziemi, jego potencjał do testowania żagli słonecznych jako napędu nie jest celem misji; jednak sam montaż żagla słonecznego stanowi ogromne wyzwanie inżynieryjne. Nanosail-D będzie idealnym eksperymentem, aby sprawdzić, czy metoda, którą NASA zastosuje do rozwinięcia żagla, jest wykonalna w przestrzeni kosmicznej.
Natychmiast po wyrzuceniu wcześniej dzisiaj odliczanie czasu rozpoczęło trzydniowe odliczanie. Kiedy osiągnie zero, zacznie bum - czyli cztery bum wyskoczą z małego satelity, a po pięciu sekundach żagiel zostanie całkowicie przedłużony do rozpiętości żagla 100 stóp kwadratowych.
Dean Alhorn, główny badacz NanoSail-D i inżynier lotniczy w Marshall Space Flight Center wyjaśnia na stronie misji: „Rozmieszczenie działa dokładnie odwrotnie niż taśma pomiarowa cieśli. Za pomocą taśmy mierniczej wyciągasz ją, która nawija sprężynę, a kiedy ją puścisz, szybko ją wciągasz. Za pomocą NanoSail-D nawijamy wysięgniki wokół środkowego wrzeciona. Te zwijane boomy działają jak wiosna. Około siedem dni po starcie wypuszcza żagiel ze środkowego wrzeciona. ”
Wcześniej próbowano uruchomić i rozmieścić żagle słoneczne, ale po ich wdrożeniu Nanosail D będzie najdłużej trwającym eksperymentem z żaglem słonecznym. Zarówno JAXA, jak i rosyjska agencja kosmiczna przeprowadziły udane eksperymenty na żaglach słonecznych.
JAXA wypuścił żagiel w kształcie koniczyny na pokładzie rakiety w 2004 roku, a eksperyment trwał około 400 sekund. Wystrzelili także statek kosmiczny IKAROS w maju 2010 r., Który jest obecnie w drodze na Wenus i poleci na przeciwną stronę Słońca od Ziemi. Rosjanie z powodzeniem zastosowali zwierciadło o średnicy 20 metrów na pokładzie misji zaopatrzeniowej Progress M-15 do Miru w 1993 r. Lustro o nazwie Znamya 2 rzuciło na ziemię 5 km (3 mile) jasne miejsce, które przetoczyło się przez południową Francję na zachód Rosja i krążyła przez kilka godzin przed spaleniem.
Planetary Society jest prawdopodobnie najbardziej głośną i entuzjastyczną organizacją wspierającą technologię żagli słonecznych. Obecnie opracowują żagiel słoneczny podobny do Nanosail-D, zwany Lightsail-1. Społeczeństwo podjęło próbę wystrzelenia żagla słonecznego o nazwie Kosmos 1 w 2005 r., Ale rakieta niosąca satelitę nie wystrzeliła podczas drugiego etapu i statek zaginął.
Nanosail-D jest w drugiej iteracji. Pierwszy statek kosmiczny został uruchomiony na początku 2008 roku, a zespół - astrofizyków i inżynierów z Marshall Space Flight Center i Ames Research Center - miał cztery miesiące na zbudowanie wykonalnego satelity. Wystrzelił na pokładzie rakiety Falcon 1 w sierpniu 2008 roku, ale rakieta spłonęła w atmosferze. Jeśli inżynierowie są dobrzy w jednej rzeczy, to nadmiarowość - zespół skonstruował drugą Nanosail-D i miał wystarczająco dużo czasu, aby opracować niektóre błędy i jeszcze bardziej rozwinąć technologię.
Planetary Society prawie miało szansę uruchomić Nanosail-D, według Louisa Friedmana, dyrektora wykonawczego The Planetary Society, skontaktował się z nimi zespół opracowujący Nanosail-D po nieudanej pierwszej próbie uruchomienia i zapytał, czy chcieliby pomóż wystrzelić drugi statek kosmiczny Nanosail-D. Towarzystwo Planetarne zgodziło się, ale zespół znalazł miejsce na pokładzie FASTSAT. W rezultacie Lightsail-D został wyciągnięty z tej krótkiej współpracy.
Timer po cichu odlicza to, co zapowiada się jako ekscytująca misja i potencjalny kamień milowy w przyszłości lotów kosmicznych. Obserwuj tę przestrzeń, aby zapoznać się z dalszym rozwojem misji.
Źródła: komunikat prasowy NASA, The Planetary Society, NASA Science, NASA Nanosail-D
