ACS3: la vela solare che sfrutterà la forza della luce del Sole / ACS3: the solar sail that will exploit the strength of the Sun's light

ACS3: la vela solare che sfrutterà la forza della luce del Sole / ACS3: the solar sail that will exploit the strength of the Sun's light

Segnalato dal Dott. Giuseppe Cotellessa / Reported by Dr. Giuseppe Cotellessa

Dopo aver raggiunto lo Spazio, la vela ACS3 dispiegherà i suoi pannelli di energia solare tramite quattro bracci che attraversano le diagonali del quadrato e si srotolano per raggiungere i circa 7 metri di lunghezza.

La NASA ha confermato la data di lancio della sua innovativa missione ACS3 (Advanced Composite Solar Sail System). La missione prevede un lancio mercoledì 24 aprile 2024 a bordo di un razzo Rocket Lab Electron. Il piccolo veicolo di lancio satellitare decollerà dal Complex 1 di Rocket Lab sulla penisola di Mahia, in Nuova Zelanda.

La missione ACS3

ACS3 continuerà quello che The Planetary Society ha iniziato nel 2021 con LightSail 2, dimostrando la fattibilità delle vele solari per missioni spaziali ambiziose e di vasta portata.

Mentre la NASA ha affermato che le vele solari potrebbero consentire missioni a basso costo sulla Luna e su Marte, alcuni scienziati ritengono che potrebbero inviare una sonda su un altro sistema stellare. Se tutto andrà secondo i piani, il veicolo Electron di Rocket Lab schiererà il CubeSat della NASA a circa 965 km sopra la superficie terrestre.

La missione ACS3 volerà a più del doppio dell’altitudine della Stazione Spaziale Internazionale (ISS). A quell’altitudine, la NASA ha dichiarato che la forza della luce solare sulla vela sarà sufficiente per superare la resistenza atmosferica ed aumentare la sua altitudine.

Tutto quello di cui ha bisogno è “l’equivalente del peso di una graffetta appoggiata sul palmo della mano”, ha spiegato la NASA in un comunicato. Nelle settimane successive eseguirà diverse manovre di puntamento per dimostrare il sollevamento e l’abbassamento dell’orbita.

Missioni LightSail su Proxima Centauri

Nel 2019, la missione LightSail 2 della Planetary Society ha dimostrato per la prima volta che una LightSail potrebbe essere utilizzata per elevare l’orbita di un piccolo satellite attorno alla Terra.

La LightSail ha utilizzato un materiale mylar incredibilmente leggero. Disteso, catturò abbastanza fotoni dal Sole per spingersi verso l’alto. La missione ACS3 “si propone di dimostrare la sua capacità di navigare attraverso lo Spazio, aumentando l’accesso e consentendo missioni a basso costo sulla Luna, Marte ed oltre”.

In effetti, alcuni dei concetti di missione spaziale più ambiziosi fino ad oggi stanno lavorando per portare LightSails al livello successivo. La rivoluzionaria Starshot, ad esempio, mira a addestrare un milione di laser su una sonda LightSail in modo che possa raggiungere il nostro sistema stellare più vicino, Proxima Centauri, nel corso della nostra vita.

La missione ACS3 volerà a più del doppio dell’altitudine della Stazione Spaziale Internazionale (ISS). A quell’altitudine, la NASA ha dichiarato che la forza della luce solare sulla vela sarà sufficiente per superare la resistenza atmosferica e aumentare la sua altitudine.

Tutto quello di cui ha bisogno è “l’equivalente del peso di una graffetta appoggiata sul palmo della mano”, ha spiegato la NASA in un comunicato. Nelle settimane successive eseguirà diverse manovre di puntamento per dimostrare il sollevamento e l’abbassamento dell’orbita.

Missioni LightSail su Proxima Centauri

Nel 2019, la missione LightSail 2 della Planetary Society ha dimostrato per la prima volta che una LightSail potrebbe essere utilizzata per elevare l’orbita di un piccolo satellite attorno alla Terra.

La LightSail ha utilizzato un materiale mylar incredibilmente leggero. Disteso, catturò abbastanza fotoni dal Sole per spingersi verso l’alto. La missione ACS3 “si propone di dimostrare la sua capacità di navigare attraverso lo Spazio, aumentando l’accesso e consentendo missioni a basso costo sulla Luna, Marte e oltre”.

In effetti, alcuni dei concetti di missione spaziale più ambiziosi fino ad oggi stanno lavorando per portare LightSails al livello successivo. La rivoluzionaria Starshot, ad esempio, mira a addestrare un milione di laser su una sonda LightSail in modo che possa raggiungere il nostro sistema stellare più vicino, Proxima Centauri, nel corso della nostra vita.

La missione è stata proposta nel 2016 da Breakthrough Initiatives, un programma scientifico fondato dai miliardari israeliani Yuri e Julia Milner, con il sostegno di Mark Zuckerberg e Stephen Hawking.

Space Initiatives Inc. e Initiative for Interstellar Studies (i4is), nel frattempo, hanno recentemente proposto una missione simile su Proxima Centauri. Invece di inviare una sonda, tuttavia, invierebbe un intero sciame di LightSails per scoprire i misteri del sistema solare più vicino alla Terra.

Usare la luce solare per potenziare l’esplorazione del Deep Space

La NASA ha sviluppato nuove strutture dispiegabili e tecnologie dei materiali per i sistemi di propulsione a vela solare destinati alle future missioni nello spazio profondo a basso costo. Proprio come una barca a vela è alimentata dal vento, le vele solari sfruttano la pressione della luce solare per la propulsione, eliminando la necessità del convenzionale propellente per razzi.

La dimostrazione tecnologica dell’Advanced Composite Solar Sail System, o ACS3, una combinazione di materiali con proprietà diverse nei suoi nuovi bracci leggeri che si dispiegano da un CubeSat.

I dati ottenuti da ACS3 guideranno la progettazione di futuri sistemi compositi di vele solari su larga scala che potrebbero essere utilizzati per satelliti di allerta precoce sulla meteorologia spaziale, missioni di ricognizione di asteroidi vicini alla Terra o relè di comunicazione per missioni di esplorazione con equipaggio.

L’obiettivo principale della dimostrazione della tecnologia ACS3 è il successo del dispiegamento della vela solare con braccio composito nell’orbita terrestre bassa. Dopo aver raggiunto lo Spazio, la vela ACS3 dispiegherà i suoi pannelli di energia solare tramite quattro bracci che attraversano le diagonali del quadrato e si srotolano per raggiungere i circa 7 metri di lunghezza.

Dopo circa 25 minuti, la vela solare sarà completamente dispiegata e la vela solare di forma quadrata con una misura di circa 9 metri per lato. Una serie di fotocamere digitali di bordo otterrà immagini della vela durante e dopo l’apertura per valutarne la forma e l’allineamento.

Le vele dell’ACS3 sono supportate e collegate alla navicella tramite boma, che funzionano in modo molto simile al boma di una barca a vela che si collega all’albero e mantiene la vela tesa. I bracci compositi sono realizzati in materiale polimerico flessibile e rinforzato con fibra di carbonio.

Questo materiale composito può essere arrotolato per uno stivaggio compatto, ma rimane resistente e leggero una volta srotolato. È inoltre molto rigido e resistente alla flessione e alla deformazione dovuta agli sbalzi di temperatura.

Le vele solari possono funzionare indefinitamente, limitate solo dalla durabilità dei materiali delle vele solari e dei sistemi elettronici dei veicoli spaziali nell’ambiente spaziale. La dimostrazione della tecnologia ACS3 metterà alla prova anche un innovativo sistema di estrazione del braccio con bobina di nastro progettato per ridurre al minimo l’inceppamento dei bracci arrotolati durante l’implementazione.

ENGLISH

After reaching Space, the ACS3 sail will deploy its solar energy panels via four arms that cross the diagonals of the square and unroll to reach approximately 7 meters in length.

NASA has confirmed the launch date of its innovative ACS3 (Advanced Composite Solar Sail System) mission. The mission plans to launch on Wednesday, April 24, 2024 aboard a Rocket Lab Electron rocket. The small satellite launch vehicle will lift off from Rocket Lab's Complex 1 on New Zealand's Mahia Peninsula.

The ACS3 mission

ACS3 will continue what The Planetary Society began in 2021 with LightSail 2, demonstrating the viability of solar sails for ambitious, far-reaching space missions.

While NASA has said solar sails could enable low-cost missions to the Moon and Mars, some scientists believe they could send a probe to another star system. If all goes according to plan, Rocket Lab's Electron vehicle will deploy NASA's CubeSat about 600 miles (965 km) above Earth's surface.

The ACS3 mission will fly at more than double the altitude of the International Space Station (ISS). At that altitude, NASA said the force of sunlight on the sail will be enough to overcome atmospheric drag and raise its altitude.

All it needs is "the equivalent of the weight of a paper clip placed in the palm of your hand," NASA said in a statement. In the following weeks it will perform several pointing maneuvers to demonstrate the raising and lowering of the orbit.

LightSail missions to Proxima Centauri

In 2019, the Planetary Society's LightSail 2 mission demonstrated for the first time that a LightSail could be used to raise the orbit of a small satellite around Earth.

The LightSail used an incredibly lightweight mylar material. Lying flat, it captured enough photons from the Sun to push itself upward. The ACS3 mission “aims to demonstrate its ability to navigate through space, increasing access and enabling low-cost missions to the Moon, Mars and beyond.”

In fact, some of the most ambitious space mission concepts to date are working to take LightSails to the next level. The groundbreaking Starshot, for example, aims to train a million lasers on a LightSail probe so it can reach our closest star system, Proxima Centauri, in our lifetime.

The ACS3 mission will fly at more than double the altitude of the International Space Station (ISS). At that altitude, NASA said the force of sunlight on the sail will be enough to overcome atmospheric drag and raise its altitude.

All it needs is "the equivalent of the weight of a paper clip placed in the palm of your hand," NASA said in a statement. In the following weeks it will perform several pointing maneuvers to demonstrate the raising and lowering of the orbit.

LightSail missions to Proxima Centauri

In 2019, the Planetary Society's LightSail 2 mission demonstrated for the first time that a LightSail could be used to raise the orbit of a small satellite around Earth.

The LightSail used an incredibly lightweight mylar material. Lying flat, it captured enough photons from the Sun to push itself upward. The ACS3 mission “aims to demonstrate its ability to navigate through space, increasing access and enabling low-cost missions to the Moon, Mars and beyond.”

In fact, some of the most ambitious space mission concepts to date are working to take LightSails to the next level. The groundbreaking Starshot, for example, aims to train a million lasers on a LightSail probe so it can reach our closest star system, Proxima Centauri, in our lifetime.

The mission was proposed in 2016 by Breakthrough Initiatives, a scientific program founded by Israeli billionaires Yuri and Julia Milner, with support from Mark Zuckerberg and Stephen Hawking.

Space Initiatives Inc. and the Initiative for Interstellar Studies (i4is), meanwhile, recently proposed a similar mission to Proxima Centauri. Instead of sending a probe, however, it would send an entire swarm of LightSails to uncover the mysteries of Earth's closest solar system.

Using sunlight to power Deep Space exploration

NASA has developed new deployable structures and material technologies for solar sail propulsion systems intended for future low-cost deep space missions. Just as a sailboat is powered by the wind, solar sails use the pressure of sunlight for propulsion, eliminating the need for conventional rocket propellant.

The technology demonstration of the Advanced Composite Solar Sail System, or ACS3, combines materials with different properties in its new lightweight arms that deploy from a CubeSat.

Data obtained from ACS3 will guide the design of future large-scale composite solar sail systems that could be used for space weather early warning satellites, near-Earth asteroid reconnaissance missions, or communication relays for manned exploration missions.

The main focus of the ACS3 technology demonstration is the successful deployment of the composite arm solar sail in low Earth orbit. After reaching Space, the ACS3 sail will deploy its solar energy panels via four arms that cross the diagonals of the square and unroll to reach approximately 7 meters in length.

After approximately 25 minutes, the solar sail will be fully deployed and the solar sail will be square in shape measuring approximately 9 meters per side. A series of onboard digital cameras will obtain images of the canopy during and after deployment to assess its shape and alignment.

The ACS3's sails are supported and connected to the nacelle via booms, which work much like a sailboat's boom connects to the mast and keeps the sail taut. The composite arms are made of flexible, carbon fiber reinforced polymer material.

This composite material can be rolled up for compact storage, but remains strong and lightweight when unrolled. It is also very rigid and resistant to bending and deformation due to temperature changes.

Solar sails can operate indefinitely, limited only by the durability of solar sail materials and spacecraft electronic systems in the space environment. The ACS3 technology demonstration will also test an innovative tape reel arm extraction system designed to minimize jamming of rolled arms during deployment.

Da:

https://reccom.org/acs3-vela-solare-sfruttera-forza-luce-sole/?fbclid=IwZXh0bgNhZW0CMTEAAR2L9wZ5ifR6AtisrMNvakyx6VHGePjsF1KjqeweoohxG99i7VYfbz1A5MM_aem_AeJPx3YVwIscUR-_mIbYzdTAJRX9unIEMytx_OBidU6_FaRFx3XNOYyUIU4KCZR448E-TAtljVDh59XgjX-PoAJn