مأموریت پیشگامانه ناسا در زمینه بادبان خورشیدی با مشکل مواجه شده
چند ماه از پرتاب مأموریت بادبان خورشیدی ناسا میگذرد و اوضاع چندان خوب به نظر نمیرسد؛ تیمهای زمینی تاکنون موفق به باز کردن سیستم عظیم بادبان خورشیدی آن نشدهاند. این مأموریت برای آزمایش مواد جدید و ساختارهای قابلگسترش برای پیشرانش بادبان خورشیدی بهعنوان یک شکل از سفر فضایی طراحی شده، اما موفقیت این پژوهش ممکن است در معرض خطر باشد.
سیستم پیشرفته بادبان خورشیدی کامپوزیت (Advanced Composite Solar Sail System) در ۲۳ آوریل با استفاده از راکت الکترون (Electron) شرکت راکت لب (Rocket Lab) پرتاب شد.
تقریباً یک هفته پس از آغاز سفر، ماهوارهی کوچک مکعبیشکل که اندازهای بهمانند یک مایکروویو داشت، از مدار همزمان با خورشید خود که حدود ۶۰۰ مایل (۹۶۶ کیلومتر) بالاتر از سطح زمین قرار دارد، با کنترل زمینی تماس گرفت. همه چیز بهخوبی پیش میرفت تا زمانی که ناسا عملیات بازکردن بادبان را آغاز کرد.
در طول تلاش اولیه برای باز کردن بادبان، مأموریت زمانی متوقف شد که یک مانیتور برق روی ماهواره جریانهای بالاتر از حد انتظار در موتور را شناسایی کرد. ناسا در یک بهروزرسانی اخیر اعلام کرد که مهندسان ناسا در حال تجزیه و تحلیل دادههای فضاپیما هستند تا متوجه شوند چه چیزی ممکن است باعث این مشکل ناگهانی شده باشد. در این میان، سیستمهای ارتباطی، برق و کنترل وضعیت این فضاپیما بهطور عادی در حال کار هستند.
ناسا اعلام کرده است: «موفق شدهاند تا در طول پنجرههای کوتاه و از پیش برنامهریزیشده ارتباطی، زمانی که فضاپیما در محدوده کنترل مأموریت در دانشگاه سانتا کلارا (Santa Clara University) در کالیفرنیا قرار میگیرد، دادهها را از فضاپیما دریافت کنند.» تیم در حال انجام تجزیه و تحلیل و ارزیابی تمامی سیستمهای فضاپیما است تا قبل از ادامه عملیات باز کردن، به جمعبندی دقیقی برسد.
بادبانهای خورشیدی با استفاده از فوتونهای خورشید کار میکنند؛ آنها انرژی تولیدشده توسط نور را بهکار میگیرند تا فضاپیما را به جلو حرکت دهند. وقتی فوتونها به بادبان فضاپیما برخورد میکنند، باعث ایجاد نیروی کوچکی میشوند که آن را از خورشید دورتر میبرد.
مأموریت بادبان خورشیدی ناسا بهمنظور آزمایش مواد جدید و ساختارهای قابلگسترش برای سیستمهای پیشرانشی تجربی طراحی شده. این سیستم شامل بازوهای کامپوزیتی است که برای باز کردن بادبان استفاده میشوند. این بازوها از یک ماده پلیمری ساخته شدهاند؛ آنها سبک هستند و در عین حال سفت و مقاوم در برابر خم شدن و تغییر شکل در دماهای مختلف هستند. این بازوها به همان شیوهای کار میکنند که بازوی یک قایق بادبانی عمل میکند، با این تفاوت که برای جذب نیروی پیشرانش نور خورشید بهجای باد طراحی شدهاند.
در صورت باز شدن کامل، بادبان خورشیدی به اندازه ۹ متر در هر طرف گسترده خواهد شد. این بادبان باید بهاندازهای بزرگ باشد که نیروی کافی برای تولید پیشرانش را ایجاد کند و در عین حال در مداری بهاندازه کافی بالا قرار داشته باشد تا بتواند با استفاده از نیروی ضعیف نور خورشید بر روی بادبان، بر مقاومت جوی غلبه کند و ارتفاع بگیرد. نیرویی که توسط نور خورشید اعمال میشود، تقریباً معادل وزن یک گیره کاغذی است که بر روی کف دست شما قرار گرفته.
مرحلهی اولیهی پرواز این مأموریت برای حدود دو ماه طراحی شده و شامل یک سری مانورهای جهتگیری برای نشان دادن افزایش و کاهش مدار با استفاده از فشار نور خورشید بر روی بادبان است. ناسا امیدوار است که فناوری بادبان خورشیدی آن بتواند به این آژانس فضایی کمک کند تا به مقصدهای دورتری در کهکشان دست یابد و درک ما از منظومه شمسی را افزایش دهد.