Nave experimental de la NASA impulsada por Vela Solar ya en órbita

[AlbertR]

¿Recordáis el proyecto LightSail de vela solar que lideró en 2019 The Planetary Society y del que hablamos aquí en Espacio Profundo? Pues ahora, 4 años después la NASA ha desarrollado la Misión Advanced Composite Solar Sail System (ACS3) que consiste en un satélite que desplegará una vela solar experimental.

 

Hace 5 días, el 24 de abril de 2024, un cohete Electron transportó al espacio el satélite ACS3 que fue liberado en una órbita circular a unos 1000 kilómetros de altitud. Es la altitud adecuada para la nave: debe estar en una órbita lo suficientemente alta para que la pequeña fuerza de la luz solar sobre la vela (aproximadamente equivalente al peso de un clip apoyado en la palma de la mano) supere la resistencia ejercida por la tenue masa de aire aún presente en la órbita baja y logre hacer ganar altitud a la nave cuando ello se requiera.

 

Al igual que la presión del viento contra una vela náutica es capaz de impulsar a un velero, las velas solares pueden impulsar a un vehículo situado en el espacio mediante la presión que reciben de la luz solar, eliminándose así la necesidad de cohetes propulsores convencionales durante la travesía por el espacio. Estos solo se necesitarían en maniobras que requieren mucha fuerza impulsora, como por ejemplo para despegar de la Tierra.

 

Tras la fase inicial de vuelo, que durará unos dos meses e incluirá la comprobación de todos los subsistemas, la nave ACS3 que es un CubeSat del tamaño de un horno microondas, desplegará su vela solar construida en material altamente reflectante.

 

Los objetivos de la misión son verificar que el proceso de despliegue de la vela solar es fiable, que el innovador diseño implementado a base de resinas sintéticas (composites) posee en el espacio las prestaciones predichas en el laboratorio y que es viable efectuar maniobras con la vela solar que hagan aumentar la altitud de la nave o disminuirla, a voluntad.

 

Después de haber desplegado los paneles solares, la nave comenzará a desplegar su vela solar cuadrada mediante cuatro pértigas que abarcan las diagonales de un cuadrado y que se desenrollan hasta alcanzar unos 7 metros de longitud. Al cabo de unos 20 o 30 minutos, cuando la vela solar esté completamente desplegada, esta medirá aproximadamente 9 metros de lado.

 

 

Los ensayos, de semanas de duración, incluyen maniobras para aumentar o disminuir la altitud de la órbita, utilizando únicamente la presión de la luz solar que actúa sobre la vela.

 

Las velas solares como las empleadas en la misión ACS3 se sostienen y se conectan a la nave espacial por medio de pértigas muy largas, que funcionan de forma similar a los palos que en un velero mantienen tensa a la vela. Las pértigas están hechas de un material polimérico flexible, reforzado con fibra de carbono. Este "composite" se puede enrollar para guardarlo de forma compacta, pero sigue siendo fuerte y ligero cuando se desenrolla. Además, es muy resistente a la flexión no deseada y a otras deformaciones por cambios de temperatura.

 

En la misión también se pondrá a prueba un innovador sistema de extracción de la vela en forma de cinta, diseñado para minimizar el riesgo de atasco de la vela enrollada durante el despliegue.

 

Los datos obtenidos en la misión experimental de demostración ACS3 servirán de guía para el diseño de futuros sistemas de velas solares hechos con materiales compuestos (composites) de mayor tamaño, que podrían utilizarse para satélites de alerta temprana de meteorología espacial, misiones de reconocimiento de asteroides cercanos a la Tierra o repetidores de comunicaciones para misiones de exploración con tripulación. Las velas solares pueden funcionar indefinidamente, limitadas únicamente por la durabilidad en el entorno espacial de los materiales de los que están hechas.

 

 

Fuentes de la información en la web del proyecto: Advanced Composite Solar Sail System (ACS3) NASA

 

Seguiremos atentos, saludos.

 

Editado 29 Abril por AlbertR

[AlbertR]

En 4/29/2024 a las 4:22 PM, AlbertR dijo:

...Seguiremos atentos...

 

ACS3 "llama a casa": la nave espacial entró con éxito al tipo de órbita terrestre baja denominada órbita sincrónica solar. Todos los sistemas muestran que la nave está operativa y en buen estado. Anoche, el CubeSat, del tamaño de un de horno microondas, sobrevoló el centro terrestre situado en el Laboratorio de Sistemas Robóticos de la Universidad de Santa Clara (California), y el equipo de la misión confirmó el éxito de las comunicaciones bidireccionales.

 

A continuación, el CubeSat se someterá a una fase de puesta en servicio de uno a dos meses para preparar el despliegue de la vela solar y la prueba de maniobra. En este momento, la vela permanece dentro del cuerpo del CubeSat. El equipo de operaciones de la misión fijará la fecha para desplegar la vela una vez finalizadas todas las tareas de puesta en servicio. Una vez lista, la nave desplegará la vela solar a través de cuatro brazos que abarcan las diagonales del cuadrado y se desenrollarán hasta alcanzar unos 7 metros de longitud.

 

Saludos.

[Adrián efe]

Qué genial. Gracias por compartir estos trabajos.