الکترونیکس
لطفاً درجه راضی‌نمایی خود از خدمات دیجیاتو را انتخاب کنید. چگونه می‌توانیم تجربه‌ی بهتری را برای شما ایجاد کنیم؟ نظر شما با موفقیت ثبت شد. از همراهی شما در بهبود و توسعه‌ی محصولات دیجیاتو به شدت سپاسگزاریم.
فناوری پیشرفته فضایی؛ ناسا و سیستم بادبان خورشیدی مبتکرانه! این سیستم، با استفاده از بادبان‌های خورشیدی کامپوزیتی، یک روش نوین را برای بهره‌گیری از انرژی خورشید به منظور تأمین نیروی حرکتی فضاپیماها فراهم می‌کند.
لطفاً در دیجیاتو ثبت‌نام کنید تا از امکانات و بخش‌های ویژه آن بهره‌مند شوید. با عضویت در دیجیاتو، به وضعیت عضو ویژه دست پیدا می‌کنید و به امکانات اختصاصی و بخش‌های مختلف دسترسی خواهید داشت.
در حال توسعه یکی از آخرین نوآوری‌های فضایی، ناسا به نام «سیستم بادبان خورشیدی کامپوزیتی پیشرفته» (ACS3) مشغول است. این سیستم، که به طور خلاصه با نام ACS3 شناخته می‌شود، در پروژه‌های جدید ناسا به‌کار گرفته خواهد شد. این مقاله به معرفی بیشتر ACS3 می‌پردازد.
چیست بادبان خورشیدی؟
برای درک فناوری ACS3، ابتدا باید بفهمیم که بادبان خورشیدی چیست. به سادگی، بادبان خورشیدی ابزاری است که نور خورشید را به نیروی رانشی تبدیل می‌کند تا از نیاز ما به پیشران موشک کاسته شود.
از ذراتی به نام فوتون، نور خورشید تشکیل شده است و دارای ویژگی "مومنتوم" یا "اندازه حرکت" می‌باشد. مومنتوم، به عنوان نوعی انرژی (نیرو)، با استفاده از روابط ریاضیاتی خاص، قابل محاسبه است. هنگامی که فوتون به سطوح بادبان‌های یک سیستم خورشیدی برخورد می‌کند، می‌تواند مومنتوم خود را به صورت فشاری بسیار کوچک به آن انتقال دهد.
این فشار، گرچه کمی، اما پیوسته است و به مرور زمان ممکن است نیروی قابل توجهی ایجاد کند که در حالت پیشرانش فضاپیما برای ما اثرگذار خواهد بود. وجود یک منبع تابشی مانند خورشید این مزیت را برای بادبان‌های خورشیدی فراهم می‌کند، زیرا آنها را باعث می‌شود که قابل دسترسی و بی‌نظیرتر از سیستم‌های پیچیده پیشرانش شوند. به گفته دانشمندان، بادبان‌های خورشیدی احتمالاً بهترین گزینه برای سفرهای بین‌ستاره‌ای در فضا هستند.
تجارب فضایی مانند مأموریت فضایی "لایت‌سیل ۲" آشکار کرده‌اند که فضاپیماهای کوچک می‌توانند از بادبان‌های خورشیدی به منظور تغییر مدار خود و تأمین انرژی برای مطالعات فضایی بهره‌برنداری کنند.
تکنولوژی ACS3 چیست؟
ACS3، یک سامانه بادبان خورشیدی پیشرفته ترکیبی از ناسا است، که متشکل از مواد و ساختارهای جدیدی است و به منظور آزمایش کارایی خود، در مدار زمین قرار می‌گیرد.
برنامه ACS3 برای پرتاب با موشک الکترون به فضا در تاریخ ۴ اردیبهشت‌ماه ۱۴۰۳ جاری است، تا وارد مدار زمین شود.
در آینده، مأموریت‌هایی که به بادبان خورشیدی تمرکز دارند، به دنبال بادبان‌های بزرگتر و مواد سبک‌تری هستند تا عملکرد خود را به حداکثر برسانند. بنابراین، با توجه به اهمیت و دلایل ACS3، برای آزمایش به فضا فرستاده می‌شود.
این ماموریت، اولین تجربه این تکنولوژی در فضا است و پیروزی آن، راه را برای ماموریت‌های آینده روشن می‌کند.
شتابی که بادبان خورشیدی از تابش نور خورشید دریافت می‌کند، به اندازه‌ی بادبان و جرم فضاپیما متغیر است. برای بهبود عملکرد، مهندسان مأموریت باید به بادبان‌های بزرگتر و فضاپیماهای سبک‌تر توجه کنند.
در زمینه‌ی ساخت بادبان‌های خورشیدی، اهمیت بسیاری به طول بوم آنها می‌دهیم؛ زیرا باید به اندازه‌ی کافی طولانی باشد تا بادبان بتواند استوار و محکم باشد.
سیستم لایت‌سیل ۲ و دیگر فضاپیماهای با بادبان خورشیدی، از ساختارهای فلزی سنگین استفاده می‌کنند که در برابر نوسانات دمایی فضا مستقر نمی‌مانند و بر اثر آنها منحرف می‌شوند. اما ACS3 از بوم‌های کامپوزیتی ساخته شده از پلیمر تقویت‌شده با فیبر کربن استفاده می‌کند که در برابر نوسانات دمایی موثرترند و پیش‌بینی‌ناپذیری نیز ندارند.
مواد مرکب با استحکام بالا و وزن کم، مناسب برای استفاده در صنایع هوافضا، خودروسازی و پزشکی هستند.
هر بوم بادبان ۷ متر طول دارد، اما وزنش تنها ۹۰۰ گرم است که ۷۵ درصد سبک‌تر از بوم‌های فلزی است. به گفته ناسا، آنها ۱۰۰ برابر کمتر به تاب‌خورگی نوسانات شدید دما معرض می‌شوند.
مواد کامپوزیتی با قدرت کافی طراحی شده‌اند تا بتوانند بادبان را به‌خوبی نگه دارند، در عین حال انعطاف پذیری کافی دارند تا انحنا نکنند یا به راحتی شکسته نشوند. ناسا همچنین در حال بررسی امکان استفاده از این مواد برای ساخت زیستگاه‌های انسانی در ماه یا مریخ می‌باشد.
روش کار بادبان خورشیدی جدید ناسا
فضاپیمای ACS3 در مرکز خود یک "کیوب‌ست" دارد؛ کیوب‌ست‌ها ماهواره‌های کوچکی هستند که ابعادشان تنها چند متر است.
لایت‌سیل ۱ و ۲ همچنین شامل کیوب‌هایی به اندازه یک قرص نان بودند؛ اما ACS3 دارای یک کیوب ۱۲ واحدی است که تقریباً چهار برابر اندازه کیوب لایت‌سیل است.
پس از رسیدن بادبان به فضا، بوم‌های آن به دوک‌های مرکزی منفصل می‌پیوندند و شکل مستطیلی را تشکیل می‌دهند. این بوم‌ها چهار بادبان مثلثی را به همراه دارند که یک مربع را تکمیل می‌کنند، همانند شکل زیر.
هنگامی که به طور کامل برپا شود، بادبان شبیه به یک بادبادک مربعی شکل خواهد بود که هر طرف آن ۹ متر است.
فواید بهره‌گیری از فناوری ACS3
استفاده از داده‌های به‌دست‌آمده از ACS3 به طراحی سیستم‌های بادبان خورشیدی در مقیاس بزرگتر کمک می‌کند. علاوه بر این، می‌توان از این سیستم برای ارسال هشدارهای وضعیت به ماهواره‌های آب‌وهوای فضایی، ماهواره‌های شناسایی سیارک‌های نزدیک زمین و ماهواره‌های ارتباطی استفاده نمود.
علاقه به بادبان‌های خورشیدی به عنوان جایگزین پیشرانه‌های شیمیایی و الکتریکی همچنان در حال افزایش است. بهره‌گیری از انرژی نور خورشید برای حرکت دادن فضاپیماهای کوچک به جای استفاده از پیشرانه‌های مصرفی، برای انجام مأموریت‌ها اقتصادی و کارآمد خواهد بود.
با این فناوری، طراحی فضاپیماها به انعطاف بیشتری دست خواهد یافت، این امر به ناسا اجازه می‌دهد تا برای دستیابی به اهداف مأموریت‌های خود، بهترین عملکرد را ارائه دهد.
مطالب مربوطه و خبرها
نظرات و دیدگاه‌هایتان را بنویسید
برای شرکت در گفتگو، ثبت‌نام کنید یا وارد حساب کاربری خود شوید.
توصیه‌های دیجیاتو
شبکه‌های اجتماعی دیجیاتو سریعترین روش دسترسی به اخبار فناوری، علم و خودرو هستند. اگر می‌خواهید همواره اطلاعات به‌روزی داشته باشید، به شبکه‌های اجتماعی دیجیاتو بپیوندید.
تمامی حقوق متعلق به وبسایت دیجیاتو است و از سرورهای قوی پارس پک حمایت می‌شود.
ورود به اکانت کاربری
ایجاد اکانت کاربری
بازیابی رمز عبور
