À medida que a exploração da NASA continua a ultrapassar os limites, um novo conceito de vela solar selecionado pela agência para desenvolvimento em uma missão de demonstração pode levar a ciência a novos destinos.
O projeto Diffractive Solar Sailing foi selecionado para o estudo da Fase III no âmbito do programa NASA Innovative Advanced Concepts (NIAC). A Fase III visa a transição estratégica dos conceitos do NIAC com o maior impacto potencial para a NASA, outras agências governamentais ou parceiros comerciais.

“À medida que nos aventuramos mais longe do que nunca no cosmos, precisaremos de tecnologias inovadoras e de ponta para conduzir nossas missões”, disse o administrador da NASA, Bill Nelson. "O programa de Conceitos Avançados Inovadores da NASA ajuda a desbloquear ideias visionárias - como novas velas solares - e aproximá-las da realidade."

Como um veleiro que usa o vento para cruzar o oceano, as velas solares usam a pressão exercida pela luz solar para impulsionar uma nave pelo espaço. Os projetos de velas solares refletivas existentes são tipicamente muito grandes e muito finos, e são limitados pela direção da luz solar, forçando compensações entre energia e navegação. As velas de luz difrativas usariam pequenas grades embutidas em filmes finos para aproveitar uma propriedade da luz chamada difração, que faz com que a luz se espalhe quando passa por uma abertura estreita. Isso permitiria que a espaçonave fizesse um uso mais eficiente da luz solar sem sacrificar a capacidade de manobra.

“Explorar o universo significa que precisamos de novos instrumentos, novas ideias e novas maneiras de ir a lugares”, disse Jim Reuter, administrador associado da Diretoria de Missões de Tecnologia Espacial da NASA (STMD) na sede da NASA em Washington. "Nosso objetivo é investir nessas tecnologias ao longo de seu ciclo de vida para apoiar um ecossistema robusto de inovação".

O novo prêmio da Fase III dará à equipe de pesquisa US$ 2 milhões ao longo de dois anos para continuar o desenvolvimento de tecnologia em preparação para uma potencial missão de demonstração futura. O projeto é liderado por Amber Dubill do Laboratório de Física Aplicada da Universidade Johns Hopkins em Laurel, Maryland.

"O NIAC nos permite promover alguns dos conceitos de tecnologia mais criativos no setor aeroespacial", disse Mike LaPointe, executivo do programa de atuação do programa NIAC na sede da NASA. “Nosso objetivo é mudar a possível e difrativa navegação solar que promete fazer exatamente isso para uma série de novas e empolgantes aplicações de missão”.

O lightsailing difrativo estenderia a capacidade da vela solar além do que é possível com as missões em desenvolvimento hoje. O projeto é liderado por Amber Dubill do Laboratório de Física Aplicada da Universidade Johns Hopkins em Laurel, Maryland. A viabilidade do conceito foi previamente estudada sob os prêmios Fase I e Fase II do NIAC, liderados pelo Dr. Grover Swartzlander do Rochester Institute of Technology em Nova York, que continua como co-investigador do projeto. Les Johnson, líder de duas das próximas missões de vela solar da NASA no Marshall Space Flight Center da NASA em Huntsville, Alabama, também é co-investigador. Sob os prêmios anteriores, a equipe projetou, criou e testou diferentes tipos de materiais de vela difrativa; experimentos realizados; e projetou novos esquemas de navegação e controle para uma potencial missão de vela de luz difrativa orbitando os pólos do Sol.

O trabalho na Fase III otimizará o material da vela e realizará testes de solo em apoio a esta missão solar conceitual. As órbitas que passam pelos pólos norte e sul do Sol são difíceis de alcançar usando a propulsão convencional de naves espaciais. Velas de luz difrativas leves, impulsionadas pela pressão constante da luz solar, poderiam colocar uma constelação de espaçonaves científicas em órbita ao redor dos pólos do Sol para avançar nossa compreensão do Sol e melhorar nossas capacidades de previsão do tempo espacial.

"A navegação solar difrativa é uma visão moderna da visão de décadas de velas de luz. Embora essa tecnologia possa melhorar uma infinidade de arquiteturas de missão, ela está pronta para impactar fortemente a necessidade da comunidade heliofísica de recursos exclusivos de observação solar", disse Dubill. "Com a experiência combinada de nossa equipe em óptica, aeroespacial, navegação solar tradicional e metamateriais, esperamos permitir que os cientistas vejam o Sol como nunca antes". + Explorar mais

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