Zespół lekkiego żagla Cornell do rozmieszczenia stacji kosmicznej

Lekki żagiel, który pewnego dnia będzie mógł napędzać mały statek kosmiczny przez światy międzygwiezdne, kieruje się na Międzynarodową Stację Kosmiczną i zostanie przetestowany przez astronautów na zlecenie Studio Projektowania Systemów Kosmicznych firmy Cornell.

Tak jak żaglówka wykorzystuje wiatr do podróży po oceanie, tak lekkie żagle wykorzystują pęd światła słonecznego do podróżowania w przestrzeni. „Żeglowanie do gwiazd„Projekt to unikalna wersja lekkiego żagla firmy Cornell, która zawiera arkusz mikroskopijnej pryzmatycznej folii odblaskowej wielkości plakatu, wyposażony w statek kosmiczny „ChipSat” – miniaturowe satelity, które ważą zaledwie 2,5 grama i mogą przesyłać dane na Ziemię. Rozmiar żagla, podobnie jak jego aluminiowa rama, umożliwia złożenie Shape memory w mały rozpornik, który może wyrzucić żagiel w celu wysłania go w podróż na pobliskie planety, a być może pewnego dnia do innego układu gwiezdnego.

„Wykorzystując ChipSaty jako komputery lotu żagla i zmodyfikowane piezoelektryczne panele reflektorów jako mechanizm sterujący, konstrukcja naszego żagla jest nie tylko znacznie mniejsza niż konwencjonalne lekkie żagle, ale jest w stanie osiągnąć znacznie większe przyspieszenie” – powiedział dr Joshua Umansky Castro student. inżynierii lotniczej i współbadacz w projekcie. „Ale zanim ta technologia będzie mogła być szeroko stosowana, musimy lepiej zrozumieć, w jaki sposób konstrukcja dyfuzora i zastosowanie ramy wpływają na kinematykę postawy”.

Dynamika rozkładania żagli zostanie zbadana w mikrograwitacji dzięki grantowi Centrum Postępu Nauki w Krajowym Laboratorium Międzynarodowej Stacji Kosmicznej. Umansky Castro i inni ze studia projektowego Space Systems projektują obecnie nowe wersje swoich lekkich żagli i urządzeń rozmieszczających do celów eksperymentalnych.

Głównym badaczem projektu jest Mason Peck, profesor inżynierii astronautycznej Stephena J. Fujikawy w latach 77. Verena Padres '26, studentka inżynierii mechanicznej i lotniczej, kieruje projektem i powiedziała, że ​​zespół z Cornell współpracuje ze swoimi partnerami nad przygotowaniem eksperymentu gotowy do uruchomienia w 2025 roku.

„Jedną z najbardziej ekscytujących rzeczy w kierowaniu tą misją jest możliwość zobaczenia projektu przez cały proces, od dopracowania wczesnej koncepcji misji po obejrzenie testów, które ostatecznie zostaną przeprowadzone na Międzynarodowej Stacji Kosmicznej” – powiedział Padres, który uczestniczył w misji. Wraz z rozwojem każdego podsystemu lekkich rozpórek żagli. „W ciągu ostatnich dwóch miesięcy rozwiązaliśmy kilka bardzo trudnych wyzwań i poczyniliśmy znaczne postępy, więc nie mogę być bardziej pewny pracy, którą wykonuje zespół”.

Ostatecznie zespół z Cornell planuje wykorzystać lekki żagiel podczas swojej następnej podróży Misja Alpha CubeSatktóry jako pierwszy zademonstruje na orbicie architekturę żagla ChipSat.

Chociaż zespół koncentruje się na opracowywaniu nowych technologii, pracuje także nad rozwojem ludzi stojących za tymi technologiami w ramach misji edukacyjnej i rozwoju siły roboczej w ramach grantu na stację kosmiczną.

„Chociaż statek kosmiczny jest mały, jest niezwykle skomplikowany” – powiedział Umansky Castro, który niedawno powitał do współpracy swojego setnego studenta. „Nie mógłbym dotrzeć tak daleko bez wsparcia moich studentów, magistrantów i studentów”. Jego w Cornell. „Jestem bardzo wdzięczny za społeczność, którą tu zbudowałem. Energia i entuzjazm, jaki moi studenci wnoszą do laboratorium, motywują mnie do utrzymywania tempa w miarę zbliżania się projektów do punktu startowego”.

Studenci ze studia projektowego Space Systems otrzymali także opiekę mentorską od inżynierów z Doliny Krzemowej, Andrew Filo i Alexa Burke, którzy spotykali się z zespołem co tydzień. Filo, były konsultant NASA i projektant żagli ultralekkich, jest jednym z głównych badaczy eksperymentu Żeglarstwo z gwiazdami.

W ramach celów edukacyjnych i informacyjnych projektu Space Systems Design Studio planuje warsztaty edukacyjne i inne wydarzenia ze swoimi partnerami, które obejmują programy Cornell's Diversity in Engineering oraz Towarzystwo Rozwoju Chicanos/Latynosów i rdzennych Amerykanów w nauce, technologii , inżynierii i matematyki (STEM). , Women of Aeronautics and Astronautics, Skyline Celestial, Modulated Retroreflective Technologies Corp., Creativity Inc., Avery Dennison, Rhodium Scientific, Intrepid Museum i Heller Aviation Museum.

Sil Kakabir jest zastępcą dyrektora ds. marketingu i komunikacji w Cornell Engineering.