Pour que l’équipage de SYFYc’est L’Arche pour accéder à un autre système stellaire, ils auraient besoin d’un vaisseau spatial capable de parcourir rapidement de longues distances, avec un minimum de carburant. Dans l’émission, ils résolvent ce problème en utilisant un moteur à entraînement ionique alimenté électriquement, mais dans le monde réel, nous pourrions le résoudre en naviguant dans l’espace sur des vagues constituées de lumière solaire.
Le 24 avril 2024, la NASA a lancé en orbite son système avancé de voile solaire composite (ACS3, en abrégé), dans le cadre d’une mission visant à tester la prochaine génération de vaisseau spatial à voile solaire.
Le système avancé de voile solaire composite de la NASA prévoit de naviguer sous le soleil
Les voiles solaires fonctionnent de la même manière que les voiles de bateau traditionnelles en captant la pression externe pour pousser un navire attaché. La différence dans l’espace est que la pression provient de la lumière des étoiles plutôt que du vent. Une fois qu’une voile solaire est déployée dans l’espace, les photons d’une étoile proche (dans ce cas, le Soleil) frappent la surface réfléchissante de la voile et rebondissent, transférant ainsi une partie de leur élan.
L’impact individuel de chaque photon est faible, mais avec une voile suffisamment grande, vous pouvez collecter suffisamment de lumière pour pousser une charge utile sans avoir besoin de transporter du carburant. Par conséquent, nous pouvons planifier des missions qui vont plus loin et qui coûtent moins cher en supprimant presque totalement le carburant.
Les voiles elles-mêmes sont incroyablement fines, conçues pour être aussi légères que possible afin d’éviter de surcharger l’embarcation qu’elles soutiennent, mais elles doivent être soutenues. L’ajout d’une structure de flèche donne la forme aux voiles solaires, mais cela ajoute également du poids. L’objectif de la NASA a été de développer une structure de flèche qui puisse se replier de manière compacte, ajouter le moins de poids possible à la mission globale, tout en fournissant le soutien structurel dont la voile a besoin. C’est le problème que la NASA espère résoudre avec l’ACS3.
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« Les flèches ont tendance à être soit lourdes et métalliques, soit constituées d’un matériau composite léger et de conception volumineuse, ce qui ne convient pas aux petits engins spatiaux d’aujourd’hui. Les voiles solaires ont besoin de bômes très grandes, stables et légères, capables de se replier de manière compacte. Les bômes de cette voile sont en forme de tube et peuvent être écrasées à plat et roulées comme un ruban à mesurer dans un petit emballage tout en offrant tous les avantages des matériaux composites, comme moins de courbure et de flexion lors des changements de température », a déclaré Keats Wilkie, l’enquêteur principal de la mission. dans un rapport.
Un CubeSat construit par NanoAvionics a été lancé à bord d’une fusée électronique depuis le complexe de lancement 1 à Māhia, en Nouvelle-Zélande, le 24 avril. Le CubeSat est chargé de transporter l’ACS3 pendant le lancement et sur une orbite d’environ 600 miles (1 000 kilomètres). Une fois sur place, il déroulera les barrages et déploiera la voile solaire de 800 pieds carrés. Une fois totalement déployé et dans la bonne orientation, l’ACS3 devrait être suffisamment brillant pour être vu à l’œil nu depuis le sol, à peu près aussi brillant que l’étoile Sirius.
Tout cela sera enroulé et rangé dans un paquet de la taille de votre main. Le processus de déploiement de la bôme et de la voile sera capturé du point de vue du CubeSat, à l’aide de caméras montées à l’extérieur. Le déploiement de la bôme et de la voile est l’objectif principal de la mission, mais une fois déployée, les contrôleurs de mission vont la mettre à l’épreuve. En inclinant la voile vers ou loin du Soleil, ils espèrent contrôler la façon dont le vaisseau spatial se déplace.
Ce que les ingénieurs apprennent de cette mission d’essai jettera les bases de missions plus ambitieuses à l’avenir. La structure de la flèche ACS3 pourrait supporter une voile aussi grande que 5 400 pieds carrés et les versions futures pourraient supporter des voiles vraiment massives aussi grandes que 21 500 pieds carrés, soit à peu près la taille d’un terrain de football.
La NASA suggère que des structures de flèche similaires pourraient également être utilisées lors de futures missions sur la Lune ou sur Mars en fournissant un support structurel aux habitats de l’équipage. Si les choses se déroulent comme prévu, ces barrages et d’autres similaires pourraient constituer une solution polyvalente pour les structures de support spatiales d’ici à Proxima Centauri.
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