Giugno 30, 2022

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Un’innovativa vela solare a fissione finanziata dalla NASA potrebbe portare la scienza verso nuove entusiasmanti destinazioni

Le vele solari disperse, mostrate in questa illustrazione concettuale, possono consentire missioni in luoghi difficili da raggiungere, come le orbite sopra i poli del sole. Credito: Mackenzie Martin

Piace[{” 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.”

Dall’esplorazione umana dello spazio profondo alla propulsione avanzata e alla robotica, l’Innovative Advanced Concepts (NIAC) della NASA mira a cambiare il possibile supportando la ricerca tecnologica spaziale in fase iniziale che potrebbe cambiare radicalmente il futuro. credito: NASA

Il premio NIAC Phase III assegnerà al team di ricerca 2 milioni di dollari in due anni per sviluppare ulteriormente la tecnologia in preparazione per una potenziale futura missione dimostrativa. Il progetto è guidato da Amber Dobell del laboratorio di fisica applicata della Johns Hopkins University a Laurel, nel Maryland.

“NIAC ci consente di far avanzare alcuni dei concetti tecnologici più innovativi nel settore dell’aviazione”, ha affermato Mike LaPointe, direttore esecutivo ad interim del programma NIAC presso la sede della NASA. “Il nostro obiettivo è cambiare le potenziali promesse e le vele solari riflettenti per fare proprio questo per una serie di nuove entusiasmanti applicazioni di missione”.

Le vele di luce riflettente estenderebbero la capacità di una vela solare ben oltre ciò che è possibile con le missioni in fase di sviluppo oggi. Il progetto è guidato da Amber Dobell del laboratorio di fisica applicata della Johns Hopkins University a Laurel, nel Maryland. La fattibilità del concetto è stata precedentemente studiata nell’ambito dei premi di Fase I e Fase II della NIAC, guidati dal Dr. Grover Schwazlander del Rochester Institute of Technology di New York, che continua a servire come co-investigatore del progetto. Les Johnson, che sta guidando due delle imminenti missioni a vela solare della NASA presso il Marshall Space Flight Center della NASA a Huntsville, in Alabama, è anche un investigatore associato. In base a precedenti premi, il team ha progettato, creato e testato vari tipi di materiali per vele di diffrazione; Esperimenti condotti e nuovi schemi di navigazione e controllo progettati per una potenziale missione a vela ottica deviata attorno ai poli del sole.

Il lavoro nell’ambito della Fase III migliorerà il materiale delle vele e condurrà test a terra a sostegno di questa missione solare concettuale. Le orbite sopra i poli nord e sud del sole sono difficili da raggiungere utilizzando la propulsione di veicoli spaziali convenzionali. Spinti dalla pressione costante dei raggi solari, i leggeri riflettori riflettenti potrebbero mettere in orbita un gruppo di veicoli spaziali scientifici attorno ai poli del sole per migliorare la nostra comprensione del sole e migliorare le nostre capacità di previsione meteorologica spaziale.

“Le vele solari riflettenti sono una versione moderna della visione vecchia di decenni delle luci fotovoltaiche. Sebbene questa tecnologia possa migliorare molte strutture delle missioni, è pronta ad avere un grande impatto sulla necessità della comunità di fisica solare di capacità uniche di monitoraggio solare”, ha affermato. . “Con l’esperienza combinata del nostro team in ottica, spazio, navigazione solare convenzionale e metamateriali, speriamo di consentire agli scienziati di vedere il sole come mai prima d’ora”.

Il NIAC sostiene idee di ricerca visionarie attraverso un multi-progressista Fasi di studio. La NASA ha annunciato 17 prima fase e seconda fase Selezioni di suggerimenti Febbraio 2022. NIAC è finanziato dall’STMD della NASA, che è responsabile dello sviluppo di nuove tecnologie e capacità complete di cui l’agenzia ha bisogno per realizzare le sue missioni attuali e future.

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