แม้จะเป็นความคิดที่แสนยานุภาพรอบ ๆ ในหัวของวิศวกรและผู้ที่ชื่นชอบอวกาศมานานกว่า 40 ปีใบเรือพลังงานแสงอาทิตย์ไม่เคยได้รับแรงฉุดมากนักในการใช้งานจริง วันนี้องค์การนาซ่าได้นำขั้นตอนสำคัญไปสู่การทดสอบเทคโนโลยีการแล่นเรือพลังงานแสงอาทิตย์เพื่อใช้ในยานอวกาศในอนาคต
ยานอวกาศ Nanosail-D เปิดตัวเมื่อวันศุกร์ที่ 19 พฤศจิกายนเวลา 20:25 น. EST จากเกาะ Kodiak, Alaska และถูกแบกบนดาวเทียมอีกดวงหนึ่งทั้งบนเรือจรวด Minotaur IV มันประสบความสำเร็จในการผลักออกจากยานพาหนะที่เปิดตัว ณ วันนี้และเป็นของตัวเอง แม้ว่าใบเรือจะยังไม่พร้อมใช้งาน แต่นี่เป็นความสำเร็จที่ลางดีสำหรับอนาคตของทั้งใบเรือสุริยะและเทคโนโลยีดาวเทียมขนาดเล็ก
ดาวเทียม Nanosail-D - อธิบายโดยทั่วไปว่าเป็น "ก้อนขนมปัง" ขนาด - ถูกปล่อยออกมาจากดาวเทียมที่รวดเร็ว, ราคาไม่แพง, วิทยาศาสตร์และเทคโนโลยี (FASTSAT) เวลา 13:31 น. EST 6 ธันวาคม ไม่เพียง แต่เป็นความพยายามครั้งแรกของนาซ่าในการติดตั้งใบเรือพลังงานแสงอาทิตย์ในอวกาศ แต่นี่ยังนับเป็นครั้งแรกที่ดาวเทียมนาโนถูกกดออกจากดาวเทียมดวงอื่นเพื่อพิสูจน์ว่านี่เป็นวิธีที่เชื่อถือได้ในการนำดาวเทียมหลายดวงขึ้นสู่วงโคจรในเวลาเดียวกัน
Nanosail-D เป็น nanosat satellite - หรือ cubesat - ออกแบบมาเพื่อทดสอบศักยภาพของใบเรือพลังงานแสงอาทิตย์ในการเบรกในชั้นบรรยากาศ ใบเรือดังกล่าว - ทำจากวัสดุที่บางและเบาในกรณีนี้โพลิเมอร์ CP1 - อาจถูกนำมาใช้เพื่อขับเคลื่อนยานอวกาศนอกระบบสุริยะของเรา เรือ Nanosail-D จะถูกนำไปใช้ในวงโคจรของโลกต่ำประมาณ 650 กม. (400 ไมล์) ขึ้นไป เรือจะถูกนำมาใช้เพื่อแสดงให้เห็นว่าเทคโนโลยีดังกล่าวสามารถชะลอความเร็วของดาวเทียมเมื่อพวกเขาจำเป็นต้องโคจรรอบ
ขณะนี้การโคจรของดาวเทียมนั้นเกี่ยวข้องกับการเคลื่อนที่ไปสู่วงโคจรที่ต่ำกว่าและต่ำกว่าโดยใช้เครื่องยนต์ของดาวเทียมซึ่งจำเป็นที่จะต้องขับเคลื่อนยานอวกาศบนยานอวกาศเพื่อกำจัดมันอย่างถูกต้อง Nanosail-D จะปรับใช้ใบเรือสุริยะและวงโคจรเป็นเวลา 70-120 วันในที่สุดก็วนขึ้นสู่ชั้นบรรยากาศของโลกเพื่อเผาไหม้
เนื่องจากมันจะโคจรรอบโลกอย่างใกล้ชิดศักยภาพในการทดสอบใบเรือพลังงานแสงอาทิตย์เนื่องจากการขับเคลื่อนไม่ได้เป็นจุดสนใจของภารกิจ อย่างไรก็ตามการติดตั้งใบเรือพลังงานแสงอาทิตย์เป็นความท้าทายทางวิศวกรรมที่ยิ่งใหญ่ Nanosail-D จะเป็นการทดลองที่สมบูรณ์แบบเพื่อทดสอบว่าวิธีการของ NASA จะใช้ในการทำให้การแล่นเรือนั้นสามารถทำงานได้ในอวกาศหรือไม่
ทันทีหลังจากการดีดเร็ววันนี้ตัวจับเวลาเริ่มนับถอยหลังสามวัน เมื่อถึงศูนย์มันจะบูม - นั่นคือสี่บอมส์จะงอกออกมาจากดาวเทียมขนาดเล็กและภายในห้าวินาทีเรือจะขยายเต็ม 100 ตารางฟุต (10 ตารางเมตร)
Dean Alhorn นักวิจัยหลักของ NanoSail-D และวิศวกรการบินและอวกาศที่ Marshall Space Flight Center อธิบายในหน้าภารกิจ“ การติดตั้งใช้งานได้ในทิศทางตรงกันข้ามกับเทปวัดของช่างไม้ ด้วยเทปวัดคุณดึงมันออกมาซึ่งทำให้เกิดสปริงขึ้นมาและเมื่อคุณปล่อยมันมันก็จะถูกดึงกลับอย่างรวดเร็วด้วย NanoSail-D เราจะไขลานบูมรอบแกนกลาง บอมส์ที่บาดแผลเหล่านั้นทำตัวเหมือนฤดูใบไม้ผลิ ประมาณเจ็ดวันหลังจากเปิดตัวมันปรับใช้การแล่นเรือออกจากแกนกลาง”
มีความพยายามอื่น ๆ ในการเปิดตัวและปรับใช้ใบเรือพลังงานแสงอาทิตย์มาก่อน แต่เมื่อติดตั้งแล้ว Nanosail D จะเป็นการทดลองเรือใบพลังงานแสงอาทิตย์ที่ใช้งานมายาวนานที่สุด ทั้ง JAXA และหน่วยงานอวกาศของรัสเซียได้ทำการทดลองเกี่ยวกับใบเรือพลังงานแสงอาทิตย์
JAXA เปิดตัวเรือใบรูปโคลเวอร์บนจรวดที่ทำให้เกิดเสียงในปี 2004 และการทดลองใช้เวลาประมาณ 400 วินาที พวกเขายังได้เปิดตัวยานอวกาศ IKAROS ในเดือนพฤษภาคม 2010 ซึ่งปัจจุบันอยู่ระหว่างการเดินทางไปยังดาวศุกร์และจะบินไปยังฝั่งตรงข้ามของดวงอาทิตย์จากโลก ชาวรัสเซียติดตั้งกระจกขนาดเส้นผ่าศูนย์กลาง 20 เมตรประสบความสำเร็จในภารกิจเสริมความก้าวหน้า M-15 ไปยังเมียร์ในปี 1993 ชื่อ Znamya 2 กระจกส่องสว่างกว้าง 5 กม. (3 ไมล์) บนพื้นดินที่กวาดไปทางใต้ของฝรั่งเศสทางตะวันตก รัสเซียและโคจรเป็นเวลาหลายชั่วโมงก่อนที่จะลุกไหม้
สมาคมดาวเคราะห์น่าจะเป็นองค์กรที่มีแกนนำและกระตือรือร้นที่สุดในการสนับสนุนเทคโนโลยีเรือใบพลังงานแสงอาทิตย์ พวกเขากำลังพัฒนาเรือใบพลังงานแสงอาทิตย์คล้ายกับของ Nanosail-D เรียกว่า Lightsail-1 สังคมพยายามเปิดตัวเรือสุริยะที่ชื่อคอสโมส 1 ในปี 2548 แต่จรวดที่ถือดาวเทียมไม่ได้ยิงในช่วงที่สองและยานก็หายไป
Nanosail-D อยู่ในการทำซ้ำครั้งที่สอง ยานอวกาศลำแรกได้รับการว่าจ้างเมื่อต้นปี 2551 และทีมงาน - นักดาราศาสตร์ฟิสิกส์และวิศวกรที่ศูนย์การบินอวกาศมาร์แชลและศูนย์วิจัยเอมส์มีเวลาสี่เดือนในการรวบรวมดาวเทียมที่ใช้การได้ มันเปิดตัวบนเรือจรวด Falcon 1 ในเดือนสิงหาคม 2008 แต่จรวดถูกไฟไหม้ในบรรยากาศ หากวิศวกรเก่งในสิ่งใดสิ่งหนึ่งมันเป็นความซ้ำซ้อน - ทีมได้สร้าง Nanosail-D ตัวที่สองและมีเวลาเหลือพอที่จะแก้ไขข้อบกพร่องบางอย่างและพัฒนาเทคโนโลยีมากยิ่งขึ้น
ดาวเคราะห์สังคมเกือบจะมีโอกาสที่จะเปิดตัว Nanosail-D ตาม Louis Friedman ผู้อำนวยการบริหารของ The Planetary Society พวกเขาได้รับการติดต่อจากทีมพัฒนา Nanosail-D หลังจากความพยายามในการเปิดตัวครั้งแรกล้มเหลวและถามว่าพวกเขาต้องการ ช่วยเปิดตัวยานอวกาศ Nanosail-D ที่สอง The Planetary Society เห็นด้วย แต่ทีมก็พบพื้นที่บนเรือ FASTSAT Lightsail-D จึงเกิดจากความร่วมมือสั้น ๆ นี้
ตัวจับเวลานั้นนับถอยหลังอย่างเงียบ ๆ ในสิ่งที่สัญญาว่าจะเป็นภารกิจที่น่าตื่นเต้นและเหตุการณ์สำคัญที่อาจเกิดขึ้นในอนาคตของยานอวกาศ ดูพื้นที่นี้สำหรับการพัฒนาเพิ่มเติมในภารกิจ
แหล่งที่มา: ข่าวประชาสัมพันธ์ของนาซา, สมาคมดาวเคราะห์, วิทยาศาสตร์ของนาซา, เอกสารข้อเท็จจริงของนาซาโซล - ดี
