NASAによって資金提供された革新的なフィッションソーラーセイルは、科学を刺激的な新しい目的地に連れて行くことができます

この概念図に示されている分散型ソーラーセイルは、太陽の極の上の軌道など、到達が困難な場所へのミッションを可能にします。 クレジット：Mackenzie Martin

好き[{” 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.”

NASAのInnovativeAdvancedConcepts（NIAC）は、人間による深宇宙探査から高度な推進力やロボット工学まで、未来を根本的に変える可能性のある初期段階の宇宙技術研究を支援することで、可能性を変えることを目指しています。 クレジット：NASA

NIACフェーズIII賞は、将来のデモンストレーションミッションに備えて、テクノロジーをさらに開発するために2年間で200万ドルを研究チームに授与します。 このプロジェクトは、メリーランド州ローレルにあるジョンズホプキンス大学応用物理研究所のAmberDobellが主導しています。

「NIACにより、航空業界で最も革新的な技術コンセプトのいくつかを前進させることができます」と、NASA本部のNIACプログラムの常務理事を務めるマイクラポワントは述べています。 「私たちの目標は、多くのエキサイティングな新しいミッションアプリケーションのために、実現可能で反射的なソーラーセーリングの約束を変革することです。」

反射光セイルは、現在開発中のミッションで可能なものをはるかに超えてソーラーセイルの容量を拡張します。 このプロジェクトは、メリーランド州ローレルにあるジョンズホプキンス大学応用物理研究所のAmberDobellが主導しています。 このコンセプトの実現可能性は、ニューヨークのロチェスター工科大学のグローバーシュワズランダー博士が率いる、NIACのフェーズIおよびフェーズII賞の下で以前に研究されており、この賞は引き続きプロジェクトの共同研究者を務めています。 アラバマ州ハンツビルにあるNASAのマーシャル宇宙飛行センターでNASAの今後のソーラーセイルミッションの2つを率いるレジョンソンも副調査官です。 以前の賞の下で、チームはさまざまなタイプの回折帆材料を設計、作成、およびテストしました。 実施された実験と、太陽の極の周りの潜在的な偏向光学帆ミッションのために設計された新しいナビゲーションおよび制御スキーム。

フェーズIIIでの作業は、この概念的なソーラーミッションをサポートするために、帆の材料を改善し、地上試験を実施します。 太陽の北極と南極を通過する軌道は、従来の宇宙船推進力を使用して達成することは困難です。 太陽光線の一定の圧力によって駆動される軽量の反射スポットライトは、科学宇宙船のグループを太陽の極の周りの軌道に乗せて、太陽の理解を深め、宇宙の天気予報機能を向上させることができます。

「反射型ソーラーセーリングは、太陽光発電ライトの数十年前の見方を現代的に取り入れたものです。このテクノロジーは多くのミッション構造を改善できますが、独自のソーラーモニタリング機能に対する太陽物理学コミュニティのニーズに大きな影響を与える準備ができています」と彼は言いました。 。 「私たちのチームは、光学、宇宙、従来のソーラーセーリング、メタマテリアルに関する専門知識を組み合わせることで、科学者がかつてないほど太陽を見ることができるようにしたいと考えています。」

NIACは、マルチプログレッシブを通じて先見の明のある研究アイデアをサポートします 研究段階。 NASAは17の第1段階と第2段階を発表しました 提案の選択 2022年2月。NIACはNASAのSTMDから資金提供を受けています。このSTMDは、NASAが現在および将来のミッションを達成するために必要な新しい包括的なテクノロジーと機能の開発を担当しています。