Ein Team des Langley Research Center der NASA und Partner des Ames Research Center der NASA, von Nano Avionics und des Robotics Systems Laboratory der Santa Clara University entwickeln eine Mission für das Advanced Composite Solar Sail System (ACS3). Dabei handelt es sich um ein ausfahrbares, leichtes Verbundausleger- und Sonnensegelsystem, bei dem erstmals ein Verbundausleger für Sonnensegel auf Schienen eingesetzt wird.
Das System wird mit Solarenergie betrieben und kann Raketentreibstoffe und elektrische Antriebssysteme ersetzen. Die Nutzung von Sonnenlicht eröffnet Möglichkeiten, die für die Konstruktion von Raumfahrzeugen möglicherweise nicht realisierbar sind.
Der Verbundausleger wird von einem 12-teiligen (12U) CubeSat ausgefahren, einem kostengünstigen Nanosatelliten mit den Maßen 23 cm x 34 cm. Im Vergleich zum herkömmlichen ausfahrbaren Metallausleger ist der ACS3-Ausleger 75 % leichter und die thermische Verformung bei Erwärmung ist um das Hundertfache reduziert.
Im Weltraum angekommen, wird CubeSat die Solaranlage und den Verbundausleger schnell ausfahren. Dies dauert nur 20 bis 30 Minuten. Das Rahsegel besteht aus einem flexiblen, kohlefaserverstärkten Polymermaterial und ist auf jeder Seite etwa neun Meter lang. Dieses Verbundmaterial eignet sich ideal für diese Aufgaben, da es sich kompakt zusammenrollen lässt, aber dennoch stabil bleibt und sich bei Temperaturschwankungen nicht verbiegt oder verzieht. Die Bordkamera zeichnet Form und Ausrichtung des ausgefahrenen Segels zur Auswertung auf.
Die für den Verbundausleger der ACS3-Mission entwickelte Technologie kann auf zukünftige Sonnensegelmissionen mit 500 Quadratmetern erweitert werden, und Forscher arbeiten an der Entwicklung von Sonnensegeln mit einer Größe von bis zu 2.000 Quadratmetern.
Zu den Zielen der Mission gehören die erfolgreiche Montage der Segel und der Einsatz von Verbundauslegern in einer niedrigen Umlaufbahn, um die Form und Designwirksamkeit der Segel zu bewerten und Daten zur Segelleistung zu sammeln, um Informationen für die Entwicklung größerer zukünftiger Systeme zu liefern.
Wissenschaftler hoffen, Daten aus der ACS3-Mission zu sammeln, um zukünftige Systeme zu entwickeln, die für die Kommunikation bei bemannten Erkundungsmissionen, Frühwarnsatelliten für Weltraumwetter und Asteroidenaufklärungsmissionen verwendet werden können.
Beitragszeit: 13. Juli 2021
