Una innovadora vela solar de fisión financiada por la NASA podría llevar la ciencia a nuevos y emocionantes destinos

Cómo[{” 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.”

Desde la exploración humana del espacio profundo hasta la propulsión y la robótica avanzadas, los conceptos innovadores avanzados (NIAC) de la NASA tienen como objetivo cambiar lo posible mediante el apoyo a la investigación de tecnología espacial en etapa inicial que puede cambiar fundamentalmente el futuro. crédito: NASA

El premio NIAC Fase III otorgará al equipo de investigación $ 2 millones durante dos años para desarrollar aún más la tecnología en preparación para una posible misión de demostración futura. El proyecto está dirigido por Amber Dobell del Laboratorio de Física Aplicada de la Universidad Johns Hopkins en Laurel, Maryland.

“NIAC nos permite avanzar en algunos de los conceptos tecnológicos más innovadores en la aviación”, dijo Mike LaPointe, director ejecutivo interino del Programa NIAC en la sede de la NASA. «Nuestro objetivo es transformar las promesas de navegación solar viables y reflexivas para hacer precisamente eso para una serie de nuevas y emocionantes aplicaciones de misión».

Las velas de luz reflectantes extenderían la capacidad de una vela solar mucho más allá de lo que es posible con las misiones en desarrollo en la actualidad. El proyecto está dirigido por Amber Dobell del Laboratorio de Física Aplicada de la Universidad Johns Hopkins en Laurel, Maryland. La viabilidad del concepto se estudió previamente en el marco de los premios NIAC Fase I y Fase II, dirigidos por el Dr. Grover Schwazlander del Instituto de Tecnología de Rochester en Nueva York, quien continúa sirviendo como coinvestigador en el proyecto. Les Johnson, quien dirige dos de las próximas misiones de navegación solar de la NASA en el Centro Marshall de Vuelos Espaciales de la NASA en Huntsville, Alabama, también es investigador asociado. Bajo premios anteriores, el equipo ha diseñado, creado y probado varios tipos de materiales de velas difractadas; Experimentos realizados y nuevos esquemas de navegación y control diseñados para una posible misión de vela óptica desviada alrededor de los polos del sol.

El trabajo en la Fase III mejorará el material de la vela y realizará pruebas en tierra en apoyo de esta misión solar conceptual. Las órbitas que pasan por los polos norte y sur del Sol son difíciles de lograr utilizando la propulsión de naves espaciales convencionales. Impulsados ​​por la presión constante de los rayos del sol, los reflectores reflectantes livianos podrían poner un grupo de naves espaciales científicas en órbita alrededor de los polos del sol para avanzar en nuestra comprensión del sol y mejorar nuestras capacidades de pronóstico del clima espacial.

“La navegación solar reflectante es una versión moderna de la visión de hace décadas de las luces fotovoltaicas. Si bien esta tecnología puede mejorar muchas estructuras de misiones, está lista para impactar en gran medida la necesidad de la comunidad de física solar de capacidades únicas de monitoreo solar», dijo Dobel. . «Con la experiencia combinada de nuestro equipo en óptica, espacio, navegación solar convencional y metamateriales, esperamos permitir que los científicos vean el sol como nunca antes».

NIAC apoya ideas de investigación visionarias a través de un enfoque multiprogresivo Etapas del estudio. La NASA anunció 17 primera fase y segunda fase selecciones de sugerencias Febrero de 2022. NIAC está financiado por STMD de la NASA, que es responsable de desarrollar nuevas tecnologías y capacidades integrales que la agencia necesita para cumplir con sus misiones actuales y futuras.

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