Vì áp suất bức xạ mặt trời nhỏ nên cánh buồm mặt trời phải lớn để tạo ra lực đẩy hiệu quả
NASA

NASA đang đưa nhân loại tiến gần hơn một bước tới lãnh thổ khoa học viễn tưởng siêu hoành tráng với công nghệ buồm năng lượng mặt trời được cập nhật. Nó sẽ bắt đầu thử nghiệm buồm mới vào giữa năm 2022 và sứ mệnh sẽ giúp cải tiến các công nghệ khác cũng sử dụng cánh buồm.

Hệ thống Cánh buồm Mặt trời Tổng hợp Tiên tiến (ACS3) được thiết lập để đi vào quỹ đạo Trái đất thấp vào năm tới, sau đó triển khai và căng buồm ấn tượng thông qua bốn cần nổ tổng hợp có kích thước 23 feet (7 mét). Cánh buồm sẽ mất khoảng 20-30 phút để triển khai hoàn toàn khỏi CubeSat nhỏ bé của nó và sẽ có kích thước 30 feet (9 mét) mỗi cạnh, tương đương với kích thước của một căn hộ nhỏ.

Tuy nhiên, về mặt so sánh, ACS3 tương đối nhỏ so với những gì mà thiết kế đó có thể hỗ trợ nếu các cần tổng hợp có thể giữ được trong quá trình thử nghiệm sắp tới này. Những con tàu tương tự trong tương lai có thể giữ nguyên thiết kế cánh buồm mặt trời nhưng có diện tích 5.400 feet vuông (500 mét vuông).

Đây không phải là lần đầu tiên cánh buồm mặt trời được sử dụng trong không gian. Chúng cũng được sử dụng trong sứ mệnh LightSail 2 huy động vốn cộng đồng của Hiệp hội Hành tinh được thiết kế để chứng minh khả năng hoạt động của những cánh buồm mặt trời này như thế nào một phương tiện đẩy cho CubeSats. Nhiệm vụ đó hiện đã trải qua hơn hai năm trên quỹ đạo.

Hình minh họa cho thấy cánh buồm mặt trời bắt đầu bung ra sau khi triển khai các mảng năng lượng mặt trời của tàu vũ trụ
NASA

Tương tự như vậy, mục tiêu chính của sứ mệnh là chứng minh rằng những cánh buồm này có thể được triển khai thành công với các cần liên hợp trong quỹ đạo Trái đất tầm thấp. “Giống như một chiếc thuyền buồm chạy bằng sức gió trong cánh buồm, cánh buồm mặt trời sử dụng áp suất của ánh sáng mặt trời để đẩy, loại bỏ nhu cầu về chất đẩy tên lửa thông thường,” các quan chức NASA cho biết trong một tuyên bố gần đây .

Tàu vũ trụ cũng sẽ lưu trữ một loạt các máy ảnh kỹ thuật số trên tàu. Những thứ này sẽ thu thập hình ảnh của cánh buồm trong khi nó đang được triển khai, cũng như sau đó để đánh giá sự liên kết và hình dạng tổng thể của nó. Dữ liệu đó sau đó sẽ giúp định hình tàu vũ trụ trong tương lai có thể được sử dụng để theo dõi hoạt động của mặt trời, tìm kiếm tiểu hành tinh và thậm chí cung cấp năng lượng cho các hệ thống liên lạc của phi hành gia không gian sâu.

Các nhóm đã làm việc trên ACS3 từ năm 2018 và NASA đã trao hợp đồng xe buýt vệ tinh cho NanoAvionics của Lithuania. Mặt khác, các boom tổng hợp có thể triển khai là một phần của dự án tại Trung tâm Nghiên cứu Langley của NASA đó là nghiên cứu việc triển khai các hệ thống lớn trên các vệ tinh nhỏ. Các cần được làm bằng polyme và được gia cố bằng sợi carbon để chúng có trọng lượng nhẹ và siêu bền cũng như ít bị cong vênh do nhiệt.

Sẽ rất thú vị khi thấy việc triển khai thử nghiệm đang hoạt động. Nếu mọi việc suôn sẻ, các kỹ sư có thể sẽ chế tạo được những con tàu vũ trụ tốt hơn mà không cần nhiên liệu và thậm chí có thể đi xa hơn từ Trái đất trong những chuyến hành trình dài hơn.

qua Space.com