تلسکوپ فضایی هابل با چهار تصویر جدید و زیبا ۳۵ سالگی‌اش را جشن گرفت پرسپولیس تنها نماینده ایران در مسابقات Efootball لیگ نخبگان آسیا تریلر جدید بازی Ghost of Yotei منتشر شد + زمان انتشار صورت خندان آسمان شب | زمان و شیوه رصد آرایش نادر ماه و زهره و زحل نتایج یک تحقیق جدید: کلاغ‌ها هندسه می‌فهمند! اولین شبکه ۱۰G جهان با سرعت دانلود ۱۰ گیگابیت‌برثانیه در چین راه‌اندازی شد ۲۵ درصد نسل Z فکر می‌کنند هوش مصنوعی خودآگاه شده است تسهیل‌گری سازمان تنظیم مقررات در زمینه هوش مصنوعی دولت برای آموزش هوش مصنوعی به دانش‌آموزان، معلمان و والدین پلتفرم رایگان آماده کرده است دانشمندان وجود اولین سیاهچالۀ بدون ستاره در کهکشان راه شیری را تأیید کردند پاول دورف: فرانسه می‌خواهد به پیام‌های رمزگذاری‌شده کاربران تلگرام دسترسی داشته باشد دولت و ایرانسل با همکاری هم دستیار هوشمند ارائه خدمات معرفی می‌کنند نخستین بارش شهابی سال در راه آسمان ایران افتتاح غیررسمی بزرگ‌ترین موزه تمدنی جهان در مصر نتیجه تحقیقات جدید: در بسیاری از خمیردندان‌ها ‌فلزات خطرناک وجود دارد کشف شواهدی جدید از وجود حیات باستانی در مریخ قابلیت شگفت‌انگیز ChatGPT: شناسایی موقعیت مکانی عکس‌ها پروژه‌های بلندپروازانه برای زندگی بشر زیر آب انسان‌ها و ربات‌های انسان‌نما در مسابقه دو ماراتن چین رقابت کردند + فیلم انتشار آگهی مسکن بدون ثبت اطلاعات ملک در سامانه املاک و اسکان ممنوع است
سرخط خبرها

«سیستم بادبان خورشیدی» ناسا چیست و چگونه کار می‌کند؟ + عکس

  • کد خبر: ۲۲۳۷۰۰
  • ۰۴ ارديبهشت ۱۴۰۳ - ۱۶:۱۴
«سیستم بادبان خورشیدی» ناسا چیست و چگونه کار می‌کند؟ + عکس
ناسا درحال توسعه یکی از جدیدترین شاهکار‌های حوزه فناوری فضایی به نام «سیستم بادبان خورشیدی کامپوزیتی پیشرفته» (Advanced Composite Solar Sail System) یا به‌اختصار «ACS۳» است که در پروژه‌های جدید این سازمان استفاده خواهد شد.

به گزارش شهرآرانیوز - برای آشنایی با فناوری ACS۳، ابتدا لازم است بدانیم بادبان خورشیدی چیست. به بیان ساده، بادبان خورشیدی ابزاری است که نور خورشید را به نوعی نیروی رانشی تبدیل می‌کند تا نیاز ما به پیشران موشک را از بین ببرد.

می‌دانیم نور خورشید از ذراتی به نام فوتون تشکیل شده است که «مومنتوم» یا «اندازه حرکت» دارد. مومنتوم به بیان ساده، نوعی انرژی (نیرو) است که فیزیکدانان با کمک روابط ریاضیاتی خاصی قادر به محاسبه آن هستند. هنگامی که فوتون به بادبان‌های یک سیستم بادبان خورشیدی برخورد می‌کند، می‌تواند مومنتوم خود را به‌صورت فشاری ناچیز به آن منتقل کند.

این فشار جزئی، اما پیوسته است و در طول زمان می‌تواند نیروی رانش چشمگیری ایجاد کند که نقش پیشرانش فضاپیما را برای ما ایفا خواهد کرد. رایگان بودن منبع تابشی همچون خورشید این مزیت را برای بادبان‌های خورشیدی به‌همراه دارد که آنها را قابل دسترس‌تر و منحصربه‌فردتر از سیستم‌های پیچیده پیشرانش می‌کند. به عقیده دانشمندان، بادبان‌های خورشیدی احتمالاً بهترین گزینه ما برای سفر‌های بین‌ستاره‌ای در فضا هستند.

مأموریت‌های فضایی مانند فضاپیمای «لایت‌سیل ۲» نشان داده‌اند که فضاپیما‌های کوچک می‌توانند از بادبان‌های خورشیدی برای تغییر مدار خود و تأمین انرژی مطالعات فضایی استفاده کنند.

سامانه بادبان خورشیدی چیست؟

«سیستم بادبان خورشیدی» ناسا چیست و چگونه کار می‌کند؟

سامانه بادبان خورشیدی کامپوزیتی پیشرفته ناسا – یا ACS۳ – نیز یک بادبان خورشیدی است که با مواد و ساختاری جدید در مدار زمین قرار خواهد گرفت تا کارایی آن آزمایش شود.

ACS۳ قرار است در تاریخ ۴ اردیبهشت‌ماه ۱۴۰۳ با موشک الکترون به فضا پرتاب شود و در مدار زمین قرار بگیرد.

مأموریت‌هایی با محوریت بادبان خورشیدی در آینده به بادبان‌های بزرگ‌تر و مواد سبک‌تر برای به حداکثر رساندن عملکردشان نیاز دارند. پس به همیت دلیل ACS۳ برای آزمایش به فضا می‌رود.

این مأموریت اولین آزمایش این فناوری در فضا خواهد بود و موفقیت آن راه را برای مأموریت‌های آینده هموار می‌کند.

شتابی که فضاپیمای بادبان خورشیدی از نور خورشید دریافت می‌کند به اندازه بادبان و جرم فضاپیما بستگی دارد. برای افزایش عملکرد، طراحان مأموریت باید به بادبان‌های بزرگ‌تر و فضاپیما‌های سبک‌تر نگاه کنند.

از سوی دیگر، نکته حائز اهمیت در ساختار بادبان‌های خورشیدی، بوم آنهاست که باید طویل باشد تا بادبان محکم و استوار باشد.

لایت‌سیل ۲ و دیگر فضاپیما‌های سابق بادبان خورشیدی از بوم‌های فلزی استفاده می‌کنند که سنگین هستند و به‌دلیل نوسانات دمایی سرد و گرمی که در فضا تجربه می‌کنند، به‌طور غیرقابل پیش‌بینی منحرف می‌شوند. ACS۳ از بوم‌های کامپوزیتی که از پلیمر تقویت‌شده با فیبر کربن ساخته شده است، استفاده خواهد کرد.

مواد کامپوزیتی دارای استحکام بالا و وزن کم هستند و می‌توان آنها را در کاربرد‌های هوافضا، خودرو و پزشکی یافت.

طول هر بوم بادبان ۷ متر است، اما تنها ۹۰۰ گرم وزن دارد که ۷۵ درصد سبک‌تر از بوم‌های فلزی است. ناسا می‌گوید که آنها ۱۰۰ برابر کمتر در معرض تاب‌خورگی تحت نوسانات شدید دما قرار می‌گیرند.

بوم‌های کامپوزیتی به‌اندازه کافی قوی هستند که بادبان را محکم نگه دارند، درعین‌حال به‌اندازه کافی انعطاف‌پذیرند تا پیچ نخورند یا به‌راحتی نشکنند. ناسا همچنین درحال بررسی استفاده از این مواد برای ساختن زیستگاه‌های انسانی در ماه یا مریخ است.

بادبان خورشیدی جدید ناسا چطور کار می‌کند؟

«سیستم بادبان خورشیدی» ناسا چیست و چگونه کار می‌کند؟

فضاپیمای ACS۳ در هسته خود یک «کیوب‌سَت» دارد؛ کیوب‌ست‌ها ماهواره‌های کوچکی هستند که ابعادی در حد تنها چند متر دارند.

لایت‌سیل ۱ و ۲ نیز شامل کیوب‌ست‌هایی به‌اندازه یک قرص نان بودند؛ اما ACS۳ یک کیوب‌ست ۱۲ واحدی دارد که تقریباً چهار برابر بزرگ‌تر از کیوب‌ست لایت‌سیل است.

پس از آنکه بادبان به فضا رسید، بوم‌های بادبان خورشیدی روی دوک‌های مرکزی نواری‌شکل مستقل می‌شوند. بوم‌ها چهار بادبان مثلثی‌شکل را بیرون می‌کشند تا یک مربع (همانند شکل زیر) را کامل کنند.

درصورت استقرار کامل، بادبان مانند یک بادبادک مربعی‌شکل خواهد بود که هر ضلع آن ۹ متر است.

«سیستم بادبان خورشیدی» ناسا چیست و چگونه کار می‌کند؟ + عکس

فواید استفاده از فناوری ACS۳

داده‌های به‌دست‌آمده از ACS۳ به طراحی سیستم‌های بادبان خورشیدی در مقیاس بزرگ‌تر کمک خواهد کرد. از این سیستم همچنین می‌توان برای هشدار وضعیت به ماهواره‌های آب‌وهوای فضایی، ماهواره‌های شناسایی سیارک‌های نزدیک زمین و ماهواره‌های ارتباطات استفاده کرد.

علاقه به بادبان‌های خورشیدی به‌عنوان جایگزینی برای پیشرانه‌های شیمیایی و الکتریکی همچنان درحال افزایش است. استفاده از نور خورشید برای به حرکت درآوردن فضاپیما‌های کوچک به‌جای پیشرانه‌های مصرفی، برای انجام مأموریت‌ها سودمند خواهد بود.

این فناوری منجر به انعطاف‌پذیری بیشتر در طراحی فضاپیما‌ها خواهد شد و درنتیجه ناسا می‌تواند برای رسیدن به اهداف مأموریت‌های خود بهترین عملکرد را ارائه دهد.

منبع: دیجیاتو

گزارش خطا
ارسال نظرات
دیدگاه های ارسال شده توسط شما، پس از تائید توسط شهرآرانیوز در سایت منتشر خواهد شد.
نظراتی که حاوی توهین و افترا باشد منتشر نخواهد شد.
پربازدید
{*Start Google Analytics Code*} <-- End Google Analytics Code -->