يمكن للنظام الشمسي الانكساري المبتكر الذي تموله وكالة ناسا أن يأخذ العلم إلى مواقع جديدة ومثيرة

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
تهدف المفاهيم المتقدمة المبتكرة لوكالة ناسا (NIAC) إلى تغيير المستقبل بشكل جذري من خلال دعم أبحاث تكنولوجيا الطيران في المراحل المبكرة التي يمكن أن تغير المستقبل بشكل جذري ، من استكشاف الفضاء المأهول في العمق إلى الدفع والروبوتات المتقدمة. الائتمان: ناسا

ستزود جائزة المرحلة الثالثة من NIAC فريق البحث بمبلغ 2 مليون دولار على مدار عامين لمواصلة التقدم التكنولوجي استعدادًا للعمل التجريبي المحتمل في المستقبل. يقود المشروع أمبر دوبل ، من مختبر جامعة جونز هوبكنز للفيزياء التطبيقية في لوريل بولاية ماريلاند.

قال مايك لابوينت ، مدير مشروع NIAC في مقر ناسا: “يتيح لنا NIAC تطوير الأفكار التكنولوجية الأكثر إبداعًا في الفضاء.”

سوف يعمل نظام الإضاءة الانكسارية الانكساري على توسيع قدرة الإبحار الشمسي إلى ما هو أبعد مما هو ممكن مع العمل الجاري اليوم. يقود المشروع أمبر دوبل ، من مختبر جامعة جونز هوبكنز للفيزياء التطبيقية في لوريل بولاية ماريلاند. تم استكشاف إمكانيات المفهوم سابقًا في إطار جوائز المرحلة الأولى والمرحلة الثانية من NIAC ، بقيادة الدكتور غروفر شواتزلاندر من معهد روتشستر للتكنولوجيا في نيويورك ، والذي يواصل عمله كباحث مشارك في المشروع. يقود ليس جونسون مهمتين قادمتين للإبحار الشمسي تابعين لوكالة ناسا في مركز مارشال للفضاء التابع لناسا في هنتسفيل ، ألاباما. بموجب الجوائز السابقة ، قام الفريق بتصميم وتصنيع واختبار مجموعة واسعة من مواد الإبحار الانكساري ؛ التجارب التي أجريت ؛ ابتكر مخططات ملاحة وتحكم جديدة لرحلة شراع ضوئية انحراف محتملة حول أقطاب الشمس.

ستعمل الأعمال في إطار المرحلة الثالثة على تحسين مواد الإبحار وإجراء الاختبارات الأرضية لدعم هذه الحركة الشمسية المفاهيمية. يصعب تحقيق المدارات التي تمر عبر القطبين الشمالي والجنوبي للشمس باستخدام الدفع التقليدي للمركبات الفضائية. الأشرعة الخفيفة الانعكاسية خفيفة الوزن ، مدفوعة بالضغط المستمر لأشعة الشمس ، يمكنها وضع مجموعة من المركبات الفضائية العلمية في مدار حول أقطاب الشمس لتحسين فهمنا للشمس وقدراتنا على التنبؤ بالطقس الفضائي.

قال دوبيل: “الشراع الشمسي الانكساري هو تحديث لمنظور الأشرعة الضوئية منذ عقود. وعلى الرغم من أن هذه التكنولوجيا يمكن أن تحسن العديد من هياكل العمل ، إلا أنها مهيأة للتأثير بشكل كبير على الحاجة إلى قدرات فريدة لرصد الطاقة الشمسية في مجتمع الفيزياء الشمسية”. “من خلال الخبرة المتكاملة لفريقنا في البصريات والفضاء والإبحار الشمسي التقليدي والمواد الفوقية ، سنسمح للعلماء برؤية الشمس كما لم يحدث من قبل.”

يدعم NIAC الأفكار البحثية ذات الرؤية من خلال عدد من التقدميين مراحل الدراسة. ناسا تعلن عن المرحلة 17 المرحلة الأولى والمرحلة الثانية خيارات الاقتراح في فبراير 2022. يتم تمويل NIAC من قبل STMD التابعة لناسا ، المسؤولة عن تطوير التقنيات الجديدة الشاملة والقدرات المطلوبة من قبل الوكالة لتحقيق مهامها الحالية والمستقبلية.