ناسا به تازگی خبر داده که قصد دارد روی پروژه طرح مفهومی بادبان خورشیدی یا همان diffractive lightsailing فعالیت کند و سرمایه گذاری ۲ میلیون دلاری داشته باشد.
ناسا به دنبال توسعه بادبان خورشیدی، ناسا روز سه‌شنبه اعلام کرد که ۲ میلیون دلار در طول دو سال سرمایه‌گذاری می‌کند تا توسعه یک مفهوم بادبان خورشیدی جدید به نام سفر نوری پراشیدنی را پیش ببرد. ناسا با بادبان های پراش نور می تواند به طور بالقوه یک صورت فلکی از فضاپیمای علمی را به مدار اطراف قطب های خورشید سوق دهد، چیزی که دستیابی به آن با استفاده از پیشرانه های فضاپیمای معمولی دشوار است.
مانند نحوه استفاده یک قایق بادبانی از باد برای حرکت به جلو، بادبان های خورشیدی از فشار وارد شده توسط نور خورشید برای حرکت وسیله نقلیه در فضا استفاده می کنند. بادبان های بزرگی که از مواد بازتابنده مانند مایلار تشکیل شده اند، تکانه فوتون های خورشید را می گیرند. فوتون ها از بادبان پرش می کنند و آن را در جهت مخالف می فرستند.
با این حال، همانطور که ناسا اشاره می کند، طرح های بادبان های خورشیدی موجود بر بادبان های بسیار بزرگ و بسیار نازک تکیه دارند. جهت نور خورشید نیز آنها را محدود می کند، به عبارت دیگر، حرکت بدون قربانی کردن انرژی خورشیدی دشوار است.
در مقابل، بادبان‌های پراش نور از توری‌های کوچکی که در لایه‌های نازک تعبیه شده‌اند، استفاده می‌کنند تا نور را منحرف کنند – هنگام عبور نور از یک دهانه باریک، آن را پخش می‌کنند. این به یک فضاپیما اجازه می دهد تا از نور خورشید بدون رهایی از مانورپذیری استفاده موثرتری داشته باشد.
امبر دوبیل، رهبر پروژه، “قایقرانی پراش خورشیدی برداشتی مدرن از دیدگاه چند دهه ای بادبان های نوری است. در حالی که این فناوری می تواند بسیاری از معماری های ماموریتی را بهبود بخشد، آماده است تا بر نیاز جامعه هلیوفیزیک به قابلیت های منحصر به فرد رصد خورشیدی تاثیر بگذارد.” آزمایشگاه فیزیک کاربردی دانشگاه جان هاپکینز در بیانیه ای اعلام کرد. با تخصص ترکیبی تیم ما در اپتیک، هوافضا، قایقرانی سنتی خورشیدی و فرامواد، امیدواریم بتوانیم به دانشمندان اجازه دهیم خورشید را مانند قبل ببینند.
پروژه قایقرانی خورشیدی پراش بخشی از برنامه مفاهیم پیشرفته نوآورانه (NIAC) ناسا است. آخرین دور بودجه بخشی از پیشرفت پروژه به فاز سوم NIAC است.
تاکنون، تیم Dubill انواع مختلفی از مواد بادبان پراش را طراحی و آزمایش کرده است. آنها همچنین طرح‌های ناوبری و کنترل جدیدی را برای یک ماموریت بادبان نوری پراش بالقوه در مدار قطب‌های خورشید طراحی کرده‌اند.
با بودجه جدید، محققان بر روی بهینه سازی مواد بادبان کار خواهند کرد و آزمایش های زمینی را برای آماده شدن برای یک ماموریت آزمایشی بالقوه آینده انجام خواهند داد.
در حالی که ناسا در حال تامین هزینه های مفهومی دریانوردی نوری پراش است، از قبل ماموریت های بادبان خورشیدی دیگری را برنامه ریزی کرده است. هنگامی که پرواز آزمایشی بدون خدمه Artemis I به ماه اواخر سال جاری آغاز شد، NEA Scout را با خود خواهد برد، یک فضاپیمای کوچک با فناوری بادبان خورشیدی که برای بازدید از سیارک های نزدیک به زمین طراحی شده است. برای رسیدن به سیارک ۲۰۲۰ GE، NEA Scout بادبان خورشیدی را باز می کند و نشان می دهد که چگونه این فناوری در اعماق فضا کار می کند.
در همین حال، در اواخر سال ۲۰۲۲، سیستم بادبان خورشیدی مرکب پیشرفته ناسا یک بادبان خورشیدی را از CubeSat مستقر خواهد کرد. پس از آن، Solar Cruiser، یک نمایش فناوری بادبان خورشیدی ۱۸۰۰۰ فوت مربعی، از نور خورشید برای سفر به سمت خورشید در سال ۲۰۲۵ استفاده خواهد کرد.
همچنین نهادهای غیردولتی در حال توسعه این فناوری هستند. در سال ۲۰۱۹، انجمن سیاره‌ای غیرانتفاعی مستقر در ایالات متحده، LightSail 2 را به فضا پرتاب کرد، فضاپیمایی که در حال حاضر تحت یک مأموریت گسترده برای پیشرفت بیشتر فناوری قایقرانی خورشیدی فعالیت می‌کند.
