NASA, Yenilikçi Gelişmiş Kavramlar Programı (NIAC) dahilinde, yeni vizyoner fikirleri değerlendirmek ve onları gerçeğe dönüştürmek için çalışmalarına hız vermiş durumda. Ve bu program dahilinde “Kırınımlı Güneş Yelkeni” projesini Faz III çalışması için seçti.
Güneş yelkeni, kendini ileri itmek için ışığı kullanan büyük, yansıtıcı bir uzay aracıdır. Onu denizde ilerlemek için rüzgardan faydalanan bir yelkenliye benzetebiliz. Güneş yelkeni ise uzayda ilerlemek için ışığı kullanır.
Yakıtlı roketlerin aksine, güneş yelkenlerinin sınırsız bir ışık kaynağı vardır: Güneş. Işık, ışık hızında hareket eden bir elektromanyetik enerji demeti olan foton adı verilen parçacıklardan oluşur. Kütleleri veya yükleri yoktur, ancak momentumları vardır . Esasen, her bir foton aynaya benzer yüzeyden sekerken, momentumu yelkene aktarılır ve onu ittirir. Tek bir itmenin gücü çok küçüktür, ancak her saniye milyarlarca foton uzay aracına çarptığı için hızlanır.
Ancak, uzay boşluğunda amaçsızca yüzmekle kalmazlar; yön değiştirebilirler. Güneş yelkenleri, yelkenlerinin açısını Güneş'e göre göreceli olarak ayarlayarak yönünü değiştirebilirler.
Mevcut yansıtıcı Güneş yelken tasarımları genellikle çok büyük ve çok incedirler ve Güneş ışığının yönü ile sınırlıdırlar, bu da güç ve navigasyon arasındaki uzlaşmaları zorlar. Kırınımlı ışık kuyrukları, dar bir açıklıktan geçerken ışığın yayılmasına neden olan kırınım adı verilen bir ışık özelliğinden yararlanmak için ince filmlere gömülü küçük ızgaralar kullanır. Bu, uzay aracının manevra kabiliyetinden ödün vermeden Güneş ışığından daha verimli yararlanmasını sağlayacaktır.
NASA'nın Washington'daki NASA Merkezindeki Uzay Teknolojisi Misyon Müdürlüğü'nün (STMD) yardımcı yöneticisi Jim Reuter, “Evreni keşfetmek, yeni araçlara, yeni fikirlere ve yerlere gitmenin yeni yollarına ihtiyacımız olduğu anlamına geliyor" dedi. “Amacımız, sağlam bir inovasyon ekosistemini desteklemek için yaşam döngüleri boyunca bu teknolojilere yatırım yapmaktır.”
Yeni NIAC Faz III ödülü, araştırma ekibine gelecekteki potansiyel bir gösteri misyonuna hazırlanmak için teknoloji geliştirmeye devam etmesi için iki yıl boyunca 2 milyon dolar verecek. Proje, Laurel, Maryland'deki Johns Hopkins Üniversitesi Uygulamalı Fizik Laboratuvarı'ndan Amber Dubill tarafından yönetiliyor.
NASA Genel Merkezindeki NIAC programının program yürütücüsü Mike LaPointe,” NIAC, havacılık alanındaki en yaratıcı teknoloji konseptlerinden bazılarını geliştirmemize izin veriyor" dedi. “Amacımız mümkün olanı değiştirmek ve kırınımlı güneş yelkenciliği, bir dizi heyecan verici yeni görev uygulaması için bunu yapmayı vaat ediyor.”
Kırınımlı ışık yelkeni, bugün geliştirilmekte olan görevlerle mümkün olanın ötesinde Güneş yelken kabiliyetini genişletecektir. Konseptin fizibilitesi daha önce NIAC'ın New York'taki Rochester Institute of Technology'den Dr. Grover Swartzlander liderliğindeki Faz I ve Faz II ödülleri kapsamında incelendi ve projede ortak araştırmacı olarak devam ediyor. NASA'nın Alabama, Huntsville'deki NASA'nın Marshall Uzay Uçuş Merkezi'ndeki yaklaşmakta olan iki güneş yelken misyonunun lideri Les Johnson da ortak bir araştırmacı. Daha önceki ödüllere göre, ekip farklı tipte kırınımlı yelken malzemeleri tasarladı, test etti, deneyler yaptı ve Güneş'in kutuplarının etrafında dönen potansiyel bir kırınımlı ışık kuyruğu görevi için yeni navigasyon ve kontrol şemaları tasarladı.
Faz III kapsamındaki çalışmalar yelken malzemesini optimize edecek ve bu kavramsal Güneş misyonunu desteklemek için yer testleri gerçekleştirecek. Güneş'in kuzey ve güney kutuplarından geçen yörüngelerin geleneksel uzay aracı itişi kullanılarak elde edilmesi zordur. Güneş ışığının sürekli baskısı ile tahrik edilen hafif kırınımlı ışık kuyrukları, Güneş hakkındaki anlayışımızı ilerletmek ve geliştirmek için Güneş'in kutuplarının etrafındaki yörüngeye yerleştirebilir.
NIAC, vizyoner araştırma fikirlerini çok sayıda ilerici çalışma aşamasıyla desteklemektedir. NASA, Şubat 2022'de 17 Faz I ve Faz II'yi açıkladı. NIAC, ajansın mevcut ve gelecekteki misyonlarına ulaşmak için ihtiyaç duyduğu yeni teknolojilerini ve yeteneklerini geliştirmekten sorumlu olan NASA'nın STMD'Sİ tarafından finanse edilmektedir.
https://scitechdaily.com/