دیجیاتو
—
محاسبات انجام شده
لطفاً درجه رضایت خود از دیجیاتو را مشخص کنید.
چگونه می‌توانیم تجربه‌ی بهتری برای شما فراهم کنیم؟
نظر شما با موفقیت ثبت شد.
از همراهی شما در بهبود و بهره‌وری بهتر دیجیاتو سپاسگزاریم.
فناوری فضایی جدید؛ سیستم بادبان خورشیدی پیشرفته از ناسا!
این بادبان خورشیدی کامپوزیتی، ابتکاری نوین از ناسا است که برای بهره‌برداری از انرژی نور خورشید به منظور حرکت فضاپیماها طراحی شده است.
به دیجیاتو ملحق شوید تا از ویژگی‌ها و بخش‌های اختصاصی آن بهره‌مند شوید.
آخرین دستاوردهای فناوری
ویدئوهای مربوطه
ناسا در حال توسعه یکی از جدیدترین نمونه‌های فناوری فضایی به نام "سیستم بادبان خورشیدی کامپوزیتی پیشرفته" یا به اختصار "ACS3" است که در طرح‌های جدید این سازمان به کار گرفته خواهد شد. این مقاله با بررسی بیشتر ACS3 آشنا می‌شوید.
تعریف بادبان خورشیدی چیست؟ برای درک فناوری ACS3، ابتدا باید مفهوم بادبان خورشیدی را درک کنیم. به سادگی، بادبان خورشیدی ابزاری است که انرژی نور خورشید را به نیروی جابه‌جایی تبدیل می‌کند، تا امکان دارایی موشک بدون نیاز به سوخت را فراهم کند.
در فهم ما، نور خورشید از ذراتی به نام فوتون تشکیل شده است که دارای "اندازه حرکت" یا "مومنتوم" هستند. مومنتوم، به زبان ساده، یک نوع انرژی (نیرو) است که فیزیک‌دانان با بهره‌گیری از روابط ریاضی خاص، می‌توانند آن را محاسبه کنند. زمانی که فوتون به بادبان‌های یک سیستم بادبان خورشیدی برخورد می‌کند، می‌تواند مومنتوم خود را به‌صورت یک فشار بسیار کوچک به آن انتقال دهد.
این فشار، هر چند کمی، اما پیوسته است و به مرور زمان می‌تواند نیرویی چشمگیر بوجود آورده که نقش مهمی در حرکت فضاپیماها ایفا می‌کند. استفاده از منابع تابشی مثل خورشید این امکان را برای بادبان‌های خورشیدی ایجاد می‌کند که آنها را از دسترسی آسان‌تر و منحصربه‌فردتر نسبت به سیستم‌های پیچیده‌تری که برای پیشرانش استفاده می‌شوند، بهره‌مند می‌سازد. به اعتقاد دانشمندان، بادبان‌های خورشیدی احتمالا بهترین گزینه برای سفرهای بین‌ستاره‌ای در فضا هستند.
کارهای فضایی مثل مأموریت «لایت‌سیل ۲» به نمایش گذاشته‌اند که فضاپیماهای کوچک قادرند از بادبان‌های خورشیدی برای تغییر مدار و تأمین انرژی برای تحقیقات فضایی استفاده کنند.
فناوری ACS3 چیست؟
ACS3، یا سامانه بادبان خورشیدی کامپوزیتی پیشرفته ناسا، یک نوع بادبان خورشیدی است که از مواد و ساختار جدیدی تشکیل شده و قرار است در مدار زمین قرار گیرد تا عملکرد آن ارزیابی شود.
در تاریخ ۴ اردیبهشت‌ماه ۱۴۰۳، طرح ACS3 با استفاده از موشک الکترون به فضا پرتاب می‌شود تا در مدار زمین قرار گیرد.
در آینده، مأموریت‌هایی که به بادبان خورشیدی متمرکز شده‌اند، نیاز به بادبان‌های بزرگتر و مواد سبک‌تر برای بهینه‌سازی عملکرد دارند. به همین دلیل، ACS3 برای آزمایش به فضا اعزام می‌شود.
این سفر اولین آزمایش این تکنولوژی در فضا خواهد بود و پیروزی آن، راه را برای سفرهای آینده روشن و آسان می‌کند.
تسریع فضاپیمای بادبان خورشیدی از اشعهٔ خورشید به میزان ابعاد بادبان و وزن فضاپیما وابسته است. برای بهبود عملکرد، طراحان مأموریت باید به بادبان‌های بزرگتر و فضاپیماهای سبک‌تر روی بیاورند.
در طراحی بادبان‌های خورشیدی، اصلی‌ترین ملاحظه، ساختار بومی آنهاست؛ طول آن باید به اندازه‌ی کافی باشد تا بادبان بتواند به‌طور قوی و پایداری برقرار باشد.
فضاپیماهای مثل لایت‌سیل ۲ و دیگر فضاپیماهایی که از بادبان خورشیدی استفاده می‌کنند، از بوم‌های فلزی بهره می‌برند که سنگین هستند. این بوم‌ها، با توجه به تغییرات دمایی گرم و سرد در فضا، به‌طور غیرقابل پیش‌بینی جابه‌جا می‌شوند. اما ACS3 از بوم‌های کامپوزیتی ساخته شده است که از پلیمرهای تقویت‌شده با فیبر کربن تشکیل شده‌اند، بنابراین مقاومت بیشتری در برابر شرایط متغیر فضا دارند.
مواد کامپوزیتی با استحکام بالا و وزن کم، در صنایع هوافضا، خودروسازی و پزشکی به کار می‌روند.
هر بوم بادبان دارای طول ۷ متر است، با وزنی که فقط ۹۰۰ گرم است، که ۷۵ درصد سبک‌تر از بوم‌های فلزی است. بر اساس اظهارات ناسا، این بوم‌ها ۱۰۰ برابر کمتر در معرض تاب‌خورگی تحت نوسانات شدید دما قرار می‌گیرند.
بوم‌های کامپوزیتی به اندازه کافی توانمند هستند تا بادبان را به طور محکم نگه دارند، اما در عین حال انعطاف‌پذیری لازم را دارند تا به سادگی خم نشوند یا شکست نخورند. ناسا همچنین در حال بررسی استفاده از این مواد برای ساخت زیستگاه‌های انسانی در ماه یا مریخ است.
روش عملکرد بادبان خورشیدی جدیدی که توسط ناسا ارائه شده است، با استفاده از فضاپیمای ACS3 که در هسته خود یک "کیوب‌ست" دارد، است. کیوب‌ست‌ها ماهواره‌هایی کوچک هستند که ابعادشان به اندازه‌ای است که تنها چند متر را به خود اختصاص دهند.
لایت‌سیل ۱ و ۲ همچنین شامل کیوب‌هایی به اندازه یک قرص نان بودند؛ اما ACS3 یک کیوب ۱۲ واحدی دارد که تقریباً چهار برابر بزرگتر از کیوب لایت‌سیل است.
پس از رسیدن بادبان به فضا، بوم‌های آن به دوک‌های مرکزی مستقلی متصل می‌شوند و چهار بادبان مثلثی شکل را بیرون می‌کشند تا یک مربع کامل شود، مانند شکل زیر.
هنگامی که کاملاً برقرار شود، بادبان به شکل یک بادبادک مربعی خواهد بود که هر طرف آن ۹ متر است.
مزایای بهره‌گیری از فناوری ACS3
استفاده از داده‌های حاصل از ACS3 به طراحی سیستم‌های بادبان خورشیدی در مقیاس بزرگتر کمک خواهد کرد. علاوه بر این، این سیستم قابل استفاده است برای ارسال هشدارهای وضعیت به ماهواره‌های آب و هوای فضایی، ماهواره‌های تشخیصی سیارک‌های نزدیک به زمین و ماهواره‌های ارتباطی.
علاقه به بادبان‌های خورشیدی به عنوان جایگزینی برای پیشرانه‌های شیمیایی و الکتریکی همچنان در حال افزایش است. بهره‌گیری از نور خورشید برای حرکت دادن فضاپیماهای کوچک به جای پیشرانه‌های مصرفی، برای اجرای مأموریت‌ها مفید خواهد بود.
این فناوری باعث افزایش انعطاف‌پذیری در طراحی فضاپیماها خواهد شد و در نتیجه، ناسا می‌تواند برای دستیابی به اهداف مأموریت‌های خود عملکرد بهتری ارائه دهد.
مطالب مرتبط و اخبار
نظرات و دیدگاه‌های خود را به اشتراک بگذارید
برای شرکت در گفتگو، ثبت‌نام کنید یا وارد حساب کاربری خود شوید.
پیشنهادهای دیجیاتو
برای دسترسی سریعتر به اخبار فناوری، علم و خودرو، بهترین راه شبکه‌های اجتماعی دیجیاتو است. اگر می‌خواهید اطلاعات روز را در دست داشته باشید، بهتر است شبکه‌های اجتماعی دیجیاتو را دنبال کنید.
تمام حقوق مرتبط با وب‌سایت دیجیاتو تحت حفاظت است. دیجیاتو از طریق سرورهای پشتیبانی شده توسط پارس‌پک ارائه می‌شود.
ورود به حساب کاربری
ایجاد حساب کاربری
بازیابی رمز عبور
