Một nhóm nghiên cứu 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 Cánh buồm Mặt trời Composite Tiên tiến (ACS3). Hệ thống cánh buồm mặt trời và cần trục composite nhẹ có thể triển khai, nghĩa là, lần đầu tiên cần trục composite được sử dụng cho cánh buồm mặt trời trên đường ray.
Hệ thống này được vận hành 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 mang lại những lựa chọn mà có thể không khả thi trong thiết kế tàu vũ trụ.
Cần trục composite được triển khai bởi một vệ tinh CubeSat 12 đơn vị (12U), một vệ tinh nano tiết kiệm chi phí với kích thước chỉ 23 cm x 34 cm. So với cần trục kim loại có thể triển khai truyền thống, cần trục ACS3 nhẹ hơn 75% và độ biến dạng nhiệt khi bị nung nóng giảm đi 100 lần.
Sau khi lên không gian, CubeSat sẽ nhanh chóng triển khai tấm pin mặt trời và cần trục composite, quá trình này chỉ mất từ 20 đến 30 phút. Cần trục hình vuông được làm từ vật liệu polymer dẻo gia cường bằng sợi carbon, có chiều dài khoảng 9 mét mỗi cạnh. Vật liệu composite này lý tưởng cho nhiệm vụ vì nó có thể cuộn lại để cất giữ gọn gàng, nhưng vẫn duy trì độ bền và khả năng chống uốn cong, biến dạng khi tiếp xúc với sự thay đổi nhiệt độ. Camera trên tàu sẽ ghi lại hình dạng và sự thẳng hàng của cần trục 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 cánh buồm năng lượng mặt trời trong tương lai với diện tích 500 mét vuông, và các nhà nghiên cứu đang nỗ lực phát triển các cánh buồm năng lượng mặt trời lớn tới 2.000 mét vuông.
Các mục tiêu của sứ mệnh bao gồm lắp ráp thành công các cánh buồm và triển khai các cần composite ở quỹ đạo thấp để đánh giá hình dạng và hiệu quả thiết kế của các cánh buồm, cũng như thu thập dữ liệu về hiệu suất của cánh buồm nhằm cung cấp thông tin cho việc phát triển các hệ thống lớn hơn trong tương lai.
Các nhà khoa học hy vọng sẽ thu thập dữ liệu từ sứ mệnh ACS3 để thiết kế các hệ thống trong tương lai có thể được sử dụng cho liên lạc trong các sứ mệnh thám hiểm có người lái, vệ tinh cảnh báo sớm thời tiết không gian và các sứ mệnh trinh sát tiểu hành tinh.
Thời gian đăng bài: 13/07/2021
