Lepas landas! Teknologi Solar Sail Boom Generasi Berikutnya NASA Diluncurkan
Konsep seorang seniman tentang pesawat ruang angkasa Advanced Composite Solar Sail System milik NASA yang mengorbit saat Matahari berada di puncak cakrawala Bumi. Kredit: NASA/Aero Animation/Ben Schweighart
NASAMisi Sistem Layar Surya Komposit Tingkat Lanjut sedang dalam perjalanan! Pesawat ruang angkasa itu lepas landas dari landasan peluncuran dengan menggunakan roket Electron milik Rocket Lab di Launch Complex 1 perusahaan di Māhia, Selandia Baru pada pukul 10:33 tanggal 24 April waktu Selandia Baru.
Satelit seukuran oven microwave sedang dalam perjalanan ke orbit rendah Bumi untuk menguji teknologi layar surya generasi berikutnya, menggunakan kekuatan sinar matahari sebagai tenaga penggerak.
Teknologi Layar Surya
Berlayar melintasi ruang angkasa mungkin terdengar seperti fiksi ilmiah, namun konsepnya tidak lagi terbatas pada buku atau layar lebar. Teknologi layar surya generasi berikutnya – yang dikenal sebagai Advanced Composite Solar Sail System – baru saja diluncurkan dengan roket Rocket Lab Electron. Teknologi ini dapat memajukan perjalanan luar angkasa di masa depan dan memperluas pemahaman kita tentang Matahari dan tata surya.
Layar surya menggunakan tekanan sinar matahari untuk penggeraknya, mengarah ke atau menjauhi Matahari sehingga foton memantul dari layar reflektif untuk mendorong pesawat ruang angkasa. Hal ini menghilangkan sistem propulsi berat dan memungkinkan misi berdurasi lebih lama dan berbiaya lebih rendah. Meskipun massanya berkurang, layar surya dibatasi oleh material dan struktur boom, yang berfungsi seperti tiang perahu layar. Namun NASA akan mengubah permainan berlayar untuk masa depan.
Pelaut Ringan Baru NASA
Demonstrasi Sistem Layar Surya Komposit Tingkat Lanjut menggunakan CubeSat dua belas unit (12U) yang dibuat oleh NanoAvionics untuk menguji boom komposit baru yang terbuat dari bahan polimer fleksibel dan serat karbon yang lebih kaku dan lebih ringan dibandingkan desain boom sebelumnya. Tujuan utama misi ini adalah untuk berhasil mendemonstrasikan penerapan boom baru, namun setelah dikerahkan, tim juga berharap dapat membuktikan kinerja layar tersebut.
Ibarat perahu layar yang berputar menangkap angin, layar surya dapat mengatur orbitnya dengan mengarahkan layarnya. Setelah mengevaluasi penyebaran boom, misi tersebut akan menguji serangkaian manuver untuk mengubah orbit pesawat ruang angkasa dan mengumpulkan data untuk potensi misi masa depan dengan layar yang lebih besar.
“Boom cenderung berat dan terbuat dari logam atau terbuat dari komposit ringan dengan desain besar – keduanya tidak cocok untuk pesawat ruang angkasa kecil saat ini. Layar surya membutuhkan boom yang sangat besar, stabil, dan ringan yang dapat dilipat dengan kompak,” kata Keats Wilkie, peneliti utama misi tersebut di Langley Research Center NASA di Hampton, Virginia. “Lengan layar ini berbentuk tabung dan dapat diremas hingga rata dan digulung seperti pita pengukur ke dalam kemasan kecil sambil menawarkan semua keunggulan material komposit, seperti lebih sedikit pembengkokan dan pelenturan selama perubahan suhu.”
Mariano Perez, insinyur jaminan kualitas di NASA Ames, memeriksa pesawat ruang angkasa Advanced Composite Solar Sail System. Ketika boom komposit dan layar surya dipasang di orbit, luasnya akan sekitar 860 kaki persegi (80 meter persegi) – kira-kira seukuran enam tempat parkir. Kredit: NASA/Brandon Torres
Penyebaran dan Visibilitas Layar Surya
Setelah mencapai orbit sinkron Matahari, sekitar 600 mil (1.000 kilometer) di atas Bumi, pesawat ruang angkasa tersebut akan mulai membuka gulungan kompositnya, yang membentang sepanjang diagonal layar polimer. Setelah sekitar 25 menit, layar surya akan terbuka sepenuhnya, berukuran sekitar 860 kaki persegi (80 meter persegi) – kira-kira seukuran enam tempat parkir. Kamera yang dipasang di pesawat ruang angkasa akan menangkap momen besar layar tersebut, memantau bentuk dan simetrinya selama penyebaran.
Dengan layarnya yang besar, pesawat luar angkasa tersebut dapat terlihat dari Bumi jika kondisi pencahayaannya tepat. Setelah diperluas sepenuhnya dan pada orientasi yang tepat, bahan reflektif layar akan seterang Sirius, bintang paling terang di langit malam.
“Boom setinggi tujuh meter yang dapat dikerahkan dapat digulung menjadi bentuk yang pas di tangan Anda,” kata Alan Rhodes, insinyur sistem utama misi di Pusat Penelitian Ames NASA di Lembah Silikon Kalifornia. “Harapannya adalah bahwa teknologi baru yang diverifikasi pada pesawat ruang angkasa ini akan menginspirasi orang lain untuk menggunakannya dengan cara yang belum pernah kita pertimbangkan.”
Konsep seniman ini menunjukkan pesawat ruang angkasa Advanced Composite Solar Sail System berlayar di luar angkasa menggunakan energi Matahari. Kredit: NASA/Aero Animation/Ben Schweighart
Memungkinkan Inovasi Masa Depan
Melalui program Teknologi Pesawat Luar Angkasa Kecil NASA, keberhasilan penerapan dan pengoperasian boom komposit ringan layar surya akan membuktikan kemampuan dan membuka pintu bagi misi skala besar ke Bulan. Marsdan seterusnya.
Desain boom ini berpotensi mendukung layar tenaga surya di masa depan seluas 5.400 kaki persegi (500 meter persegi), seukuran lapangan basket, dan teknologi yang dihasilkan dari keberhasilan misi ini dapat mendukung layar hingga seluas 21.500 kaki persegi (2.000 meter persegi). – sekitar setengah lapangan sepak bola.
“Matahari akan terus menyala selama miliaran tahun, jadi kita mempunyai sumber tenaga penggerak yang tidak terbatas. Daripada meluncurkan tangki bahan bakar besar-besaran untuk misi masa depan, kita bisa meluncurkan layar yang lebih besar yang menggunakan “bahan bakar” yang sudah tersedia,” kata Rhodes. “Kami akan mendemonstrasikan sistem yang menggunakan sumber daya melimpah ini untuk mengambil langkah besar berikutnya dalam eksplorasi dan sains.”
Sistem Layar Surya Komposit Lanjutan NASA diluncurkan sebagai muatan sekunder di atas misi ‘Permulaan Kawanan’ Rocket Lab. Solar Sail System akan mendemonstrasikan penggunaan material dan struktur inovatif untuk menyebarkan layar surya generasi berikutnya dari CubeSat berukuran microwave. Sama seperti perahu layar yang digerakkan oleh angin, layar surya menggunakan tekanan sinar matahari sebagai tenaga penggeraknya, sehingga menghilangkan kebutuhan akan bahan bakar roket konvensional. Kredit: NASA
Karena layarnya menggunakan kekuatan Matahari, layarnya dapat memberikan daya dorong yang konstan untuk mendukung misi yang memerlukan sudut pandang unik, seperti misi yang berupaya memahami Matahari dan dampaknya terhadap Bumi. Layar surya telah lama menjadi kemampuan yang diinginkan untuk misi yang dapat membawa sistem peringatan dini untuk memantau cuaca matahari. Badai matahari dan lontaran massa koronal dapat menyebabkan kerusakan besar di bumi, membebani jaringan listrik secara berlebihan, mengganggu komunikasi radio, dan mempengaruhi pesawat terbang serta pesawat ruang angkasa.
Boom komposit mungkin juga memiliki masa depan di luar pelayaran matahari: desainnya yang ringan dan sistem pengemasannya yang ringkas dapat menjadikannya bahan yang sempurna untuk membangun habitat di Bulan dan Mars, bertindak sebagai struktur rangka bangunan atau tiang antena kompak untuk membuat relai komunikasi bagi para astronot. menjelajahi permukaan bulan.
“Teknologi ini memicu imajinasi, menata ulang seluruh gagasan berlayar dan menerapkannya pada perjalanan luar angkasa,” kata Rudy Aquilina, manajer proyek misi layar surya di NASA Ames. “Menunjukkan kemampuan layar surya dan bom komposit yang ringan adalah langkah selanjutnya dalam menggunakan teknologi ini untuk menginspirasi misi masa depan.”
NASA Ames mengelola proyek Sistem Layar Surya Komposit Tingkat Lanjut dan merancang serta membangun sistem diagnostik kamera onboard. NASA Langley merancang dan membangun boom komposit dan sistem layar surya yang dapat digunakan. Kantor program Teknologi Pesawat Luar Angkasa Kecil (SST) NASA yang berbasis di NASA Ames dan dipimpin oleh Direktorat Misi Teknologi Luar Angkasa (STMD) badan tersebut, mendanai dan mengelola misi tersebut. Program Game Changing Development NASA STMD mengembangkan teknologi boom komposit yang dapat diterapkan. Rocket Lab USA, Inc dari Long Beach, California menyediakan layanan peluncuran. NanoAvionics menyediakan bus pesawat ruang angkasa.
RisalahPos.com Network
Related posts
# PARTNERSHIP
