La NASA ha inviato il pubblico a navigare virtualmente insieme al viaggio spaziale della vela solare utilizzando lo strumento di visualizzazione “Eyes on the Solar System“, un modello digitale del sistema solare. Questa simulazione ha mostrato le posizioni in tempo reale dei pianeti, delle lune e dei veicoli spaziali, incluso l’Advanced Composite Solar Sail System.
Condividere un viaggio virtuale con la vela solare
La vela solare sfrutta la pressione della luce solare per la propulsione, inclinandosi verso o lontano dal Sole in modo che i fotoni rimbalzino sulla vela riflettente per spingere un veicolo spaziale.
Questo processo elimina la necessità di sistemi di propulsione pesanti e potrebbe consentire missioni di durata maggiore e costi inferiori. I risultati di questa dimostrazione tecnologica, incluso il test del sistema di boma composito della vela, faranno progredire l’esplorazione spaziale futura per ampliare la nostra comprensione del nostro Sole e del sistema solare.
L’Advanced Composite Solar Sail System, lanciato nell’aprile 2024 e che ha dispiegato la sua vela riflettente ad agosto 2024, orbita attualmente a 1.000 chilometri sopra la Terra ed è spesso visibile nel cielo notturno agli osservatori nell’emisfero settentrionale.
Gli appassionati della vela solare spaziale possono cercarla nel cielo notturno utilizzando una nuova funzionalità nell‘app mobile della NASA. La visibilità potrebbe essere intermittente e la navicella spaziale potrebbe apparire a livelli di luminosità variabili mentre si muove in orbita.
L’Ames Research Center della NASA nella Silicon Valley in California gestisce il progetto Advanced Composite Solar Sail System e ha progettato e costruito il sistema di diagnostica della telecamera di bordo. La NASA Langley ha progettato e costruito i bracci compositi dispiegabili e il sistema di vela solare.
L’ufficio del programma Small Spacecraft Technology (SST) della NASA con sede presso la NASA Ames e guidato dallo Space Technology Mission Directorate (STMD) dell’agenzia, finanzia e gestisce la missione. Il programma Game Changing Development della NASA STMD ha finanziato lo sviluppo della tecnologia del braccio composito dispiegabile.
Che cos’è il sistema Advanced Composite Solar Sail?
La NASA ha sviluppato nuove strutture dispiegabili e tecnologie di materiali per sistemi di propulsione a vela solare destinati a future missioni a basso costo nel Deep Space. Come gia accennato, proprio come una barca a vela è alimentata dal vento in una vela, le vele solari sfruttano la pressione della luce solare per la propulsione, eliminando la necessità di propellente per razzi convenzionale.
Gli ingegneri del Langley Research Center hanno testato l’implementazione della vela solare dell’Advanced Composite Solar Sail System. La vela solare spiegata è di circa 9 metri di lato. Poiché la pressione della radiazione solare è piccola, la vela solare deve essere grande per generare una spinta efficiente.
I dati ottenuti da ACS3 guideranno la progettazione di futuri sistemi di vele solari composite su larga scala che potrebbero essere utilizzati per satelliti di allerta precoce per il meteo spaziale, missioni di ricognizione di asteroidi vicino alla Terra o ripetitori di comunicazioni per missioni di esplorazione con equipaggio.
Una serie di telecamere digitali di bordo continua a ottenere immagini della vela per valutarne la forma e l’allineamento e per comprendere meglio le prestazioni della dimostrazione tecnologica del braccio.
Le vele dell’ACS3 sono supportate e collegate alla navicella spaziale da boma, che funzionano in modo molto simile al boma di una barca a vela che si collega al suo albero e mantiene la vela tesa. I boma compositi sono realizzati in un materiale polimerico flessibile e rinforzato con fibra di carbonio.
Questo materiale composito può essere arrotolato per uno stivaggio compatto, ma rimane forte e leggero quando viene srotolato. È anche molto rigido e resistente alla flessione e alla deformazione dovute ai cambiamenti di temperatura.
La vela solare può funzionare indefinitamente, limitata solo dalla durata dei suoi materiali e dai sistemi elettronici della navicella spaziale nell’ambiente spaziale. La dimostrazione della tecnologia ACS3 testerà anche un innovativo sistema di estrazione del boma a bobina di nastro progettato per ridurre al minimo l’inceppamento dei boma avvolti durante l’implementazione.
Conclusioni
L’interesse per la vela solare come alternativa ai sistemi di propulsione chimici ed elettrici continua ad aumentare. Utilizzare la luce solare per spingere piccoli veicoli spaziali al posto di propellenti consumabili sarà vantaggioso per molti profili di missione e offre flessibilità nella progettazione dei veicoli spaziali per aiutare la NASA a soddisfare gli obiettivi delle sue missioni nel modo più efficiente.
