Một nhóm từ Trung tâm nghiên cứu Langley của NASA và các đối tác từ Trung tâm nghiên cứu Ames của NASA, Nano Avionics và Phòng thí nghiệm hệ thống robot của Đại học Santa Clara đang phát triển một sứ mệnh cho Hệ thống buồm năng lượng mặt trời tổng hợp tiên tiến (ACS3). Một hệ thống buồm năng lượng mặt trời và cần trục tổng hợp nhẹ có thể triển khai, tức là lần đầu tiên cần trục tổng hợp được sử dụng cho buồm năng lượng mặt trời trên đường đua.
Hệ thống này được cung cấp năng lượng bằng năng lượng mặt trời và có thể thay thế nhiên liệu tên lửa và hệ thống đẩy điện. Việc dựa vào ánh sáng mặt trời cung cấp các tùy chọn mà thiết kế tàu vũ trụ có thể không thực hiện được.
Cần trục composite được triển khai bởi CubeSat 12 đơn vị (12U), một vệ tinh nano tiết kiệm chi phí có kích thước chỉ 23 cm x 34 cm. So với cần trục triển khai bằng kim loại truyền thống, cần trục ACS3 nhẹ hơn 75% và biến dạng nhiệt khi bị nung nóng giảm 100 lần.
Khi đã vào không gian, CubeSat sẽ nhanh chóng triển khai mảng năng lượng mặt trời và triển khai cần trục composite, chỉ mất 20 đến 30 phút. Cánh buồm vuông được làm bằng vật liệu polyme dẻo được gia cố bằng sợi carbon và dài khoảng 9 mét ở mỗi cạnh. Vật liệu composite này lý tưởng cho các nhiệm vụ vì nó có thể cuộn lại để cất giữ gọn gàng, nhưng vẫn giữ được độ bền và chống uốn cong khi tiếp xúc với sự thay đổi nhiệt độ. Camera trên tàu sẽ ghi lại hình dạng và sự căn chỉnh của cánh buồm đã triển khai để đánh giá.
Công nghệ được phát triển cho cần trục composite của sứ mệnh ACS3 có thể được mở rộng cho các sứ mệnh buồm năng lượng mặt trời trong tương lai có diện tích 500 mét vuông và các nhà nghiên cứu đang nỗ lực phát triển buồm năng lượng mặt trời có diện tích lên tới 2.000 mét vuông.
Mục tiêu của nhiệm vụ bao gồm lắp ráp thành công cánh buồm và triển khai các cần trục composite ở quỹ đạo thấp để đánh giá hình dạng và hiệu quả thiết kế của cánh buồm, đồng thời thu thập dữ liệu về hiệu suất của cánh buồm để cung cấp thông tin cho việc phát triển các hệ thống lớn hơn trong tương lai.
Các nhà khoa học hy vọng có thể thu thập dữ liệu từ sứ mệnh ACS3 để thiết kế các hệ thống tương lai có thể được sử dụng cho mục đích liên lạc trong các sứ mệnh thám hiểm có người lái, vệ tinh cảnh báo sớm thời tiết vũ trụ và các sứ mệnh trinh sát tiểu hành tinh.
Thời gian đăng: 13-07-2021
