NASA разрабатывает новые технологии развертывания конструкций и материалов для двигательных систем с солнечными парусами, предназначенных для будущих недорогих миссий в дальний космос.
Подобно тому, как парусная лодка приводится в движение ветром в парусе, солнечные паруса используют давление солнечного света для движения, устраняя необходимость в обычном ракетном топливе. В демонстрационной технологии NASA Advanced Composite Solar Sail System, или ACS3, используются композитные материалы — или комбинация материалов с различными свойствами — в новых легких стрелах, которые развертываются из небольшого спутника.
Данные, полученные в миссии ACS3, будут использоваться при проектировании будущих крупномасштабных композитных солнечных парусных систем, которые можно будет масштабировать на спутники раннего предупреждения о космической погоде, миссии по разведке околоземных астероидов или ретрансляторы связи для пилотируемых исследовательских миссий.
Основной целью демонстрации технологии ACS3 является успешное развертывание солнечного паруса с композитной стрелой на низкой околоземной орбите. Достигнув космоса, космический корабль ACS3 развернет свои солнечные батареи, а затем начнет разворачивать свой солнечный парус с помощью четырех стрел, которые охватывают диагонали квадрата и раскручиваются, достигая длины около 7 метров. Далее солнечный парус полностью разворачивается, а длина солнечного паруса квадратной формы составляет примерно около 9 метров с каждой стороны. Набор бортовых цифровых камер будет получать изображения паруса во время и после развертывания, чтобы оценить его форму и расположение.
Композитные стрелы, удерживающие парус натянутым, изготовлены из гибкого полимерного материала и армированы углеродным волокном. Этот композитный материал можно свернуть для компактного хранения, но в развернутом виде он остается прочным и легким. Он также очень жесткий и устойчив к изгибу и деформациям из-за изменений температуры. Солнечные паруса могут работать бесконечно, ограничиваясь только долговечностью материалов солнечного паруса и электронных систем космического корабля в космической среде.
Интерес к солнечным парусам как альтернативе химическим и электрическим двигательным установкам продолжает расти. Использование солнечного света для приведения в движение небольших космических кораблей вместо расходуемого топлива будет выгодным для многих миссий и обеспечит гибкость в конструкции космических кораблей.
В настоящее время запуск спутника планируется на 2024 год с помощью ракеты-носителя Rocket Lab Electron.
