Huolimatta ideasta, joka on inspiroinut insinöörien ja avaruusharrastajien puolella jo yli 40 vuotta, aurinkopurjet eivät ole koskaan saaneet aikaan paljon pitoa todellisen käyttöönoton tahdissa. NASA on tänään ottanut tärkeän askeleen kohti aurinkopurjetekniikan testaamista tulevissa avaruusaluksissa käytettäväksi.
Nanosail-D-avaruusalusta laukaistiin perjantaina 19. marraskuuta kello 8:25. EST: n kotiak saarelta, Alaska, ja takavarikoi toista satelliittia, molemmat Minotaur IV -rakettilla. Se on onnistuneesti irrotettu kantoraketista tänään, ja se on oma. Vaikka purjeet eivät ole vielä ottaneet käyttöön, tämä on jo saavutus, joka antaa hyvät mahdollisuudet sekä aurinkopurjeiden että pienten satelliittitekniikoiden tulevaisuudelle.
Nanosail-D-satelliitti - jota yleisesti kutsutaan leivän leivän kokoiseksi - poistettiin nopean, edullisen, tieteen ja tekniikan satelliitista (FASTSAT) kello 13.31 EST 6. joulukuuta. Tämä ei ole vain NASAn ensimmäinen yritys sijoittaa aurinkopurje avaruuteen, mutta tämä merkitsee myös ensimmäistä kertaa nanosatelliitin poistumista toisesta satelliitista, mikä osoittaa, että tämä on luotettava tapa saada useita satelliitteja kiertoradalle samanaikaisesti.
Nanosail-D on nanosatelliitti tai kuutiosatti, joka on suunniteltu testaamaan aurinkopurjeiden potentiaali ilmakehän jarrutuksessa. Tällaisia purjeita - jotka on valmistettu erittäin ohuesta ja kevyestä materiaalista, tässä tapauksessa polymeeristä CP1 - voitaisiin mahdollisesti käyttää avaruusaluksen kuljettamiseen aurinkokunnan ulkopuolella. Nanosail-D-purje sijoitetaan matalan maan kiertoradalle, noin 650 km (400 mailia) ylöspäin. Purjaa käytetään osoittamaan, kuinka tällainen tekniikka voi hidastaa satelliitteja, kun niiden täytyy kiertää.
Nykyään satelliittien kiertäminen merkitsee niiden ohjaamista ala- ja alaraallille satelliitin moottoreita käyttämällä, mikä vaatii enemmän avaruusaluksen ponneaineita yksinkertaisesti hävittämään sen oikein. Nanosail-D sijoittaa aurinkopurun ja kiertoradan 70–120 päivään, lopulta spiraalissa maan ilmakehään palamaan.
Koska se kiertää niin lähellä maata, sen potentiaali testata aurinko purjeita työntövoimana ei ole operaation painopiste; aurinkopurjeen käyttöönotto on kuitenkin itsessään valtava tekniikan haaste. Nanosail-D on täydellinen koe, jolla testataan, toimiiko NASA: n purjeen purkamiseen käyttämä menetelmä avaruudessa.
Heti tämän päivän aikaisemman ulostulon jälkeen ajastin aloitti kolmen päivän lähtölaskennan. Kun se on saavuttanut nollan, se menee puomille - ts. Neljä puomia nousee ulos pienestä satelliitista, ja viiden sekunnin kuluessa purje laajenee kokonaan 100 neliöjalkaan (10 neliömetriä).
Dean Alhorn, NanoSail-D: n päätutkija ja Marshallin avaruuslentokeskuksen ilmailuinsinööri, selittää tehtäväsivulla: ”Asennus toimii puusepän mittausteipillä aivan päinvastaisella tavalla. Mittanauhalla vedät sen ulos, mikä kääntää jousen, ja kun annat sen mennä, se vedetään nopeasti takaisin sisään. NanoSail-D: llä käämme puomit keskikaran ympärille. Ne puretut puomit toimivat kuin kevät. Noin seitsemän päivän kuluttua laukaisusta se purjehtii keskikaraan. "
Auringonsävyjen purjehduksia on alettu aloittaa ja ottaa käyttöön aiemmin, mutta Nanosail D on käytännössä pisin käynnissä oleva aurinkopurjekoe. Sekä JAXA että venäläinen avaruusjärjestö ovat ottaneet käyttöön onnistuneita aurinkopurjekokeita.
JAXA käynnisti apilamaisen purjeen kuulostavan raketin aluksella vuonna 2004, ja kokeilu kesti noin 400 sekuntia. He käynnistivät myös IKAROS-avaruusaluksen toukokuussa 2010, joka on tällä hetkellä matkalla Venukseen ja lentää auringon vastakkaiselle puolelle maapallosta. Venäläiset lähettivät 20 metrin halkaisijan peilin menestyksekkäästi Progress M-15 -toimitusoperaatioon Miriin vuonna 1993. Znamya 2 -niminen peili heitti 5 km: n (3 mailin) mittaisen valopilkun maahan, joka pyyhkäisi Etelä-Ranskan läpi länteen. Venäjällä ja kiertänyt useita tunteja ennen palamista.
Planeettayhdistys on luultavasti äänekkäin ja innostunein organisaatio, joka tukee aurinkopurjeteknologiaa. Ne kehittävät parhaillaan aurinkopurjea, joka on samanlainen kuin Nanosail-D, nimeltään Lightsail-1. Yhteiskunta yritti käynnistää aurinkopuron nimeltä Cosmos 1 vuonna 2005, mutta satelliittia kantava rakettia ei ampunut toisen vaiheensa aikana, ja vene kadosi.
Nanosail-D on toisessa iteraationsa. Ensimmäinen avaruusalus tilattiin vuoden 2008 alussa, ja joukkueella - astrofysiikilla ja insinöörillä Marshallin avaruuslentokeskuksessa ja Amesin tutkimuskeskuksessa - oli neljä kuukautta aikaa rakentaa toimiva satelliitti. Se laukaisi Falcon 1 -rakettinsa elokuussa 2008, mutta raketti palaa ilmakehään. Jos insinöörit ovat hyviä yhdessä asiassa, se on redundanssia - joukkue oli rakentanut toisen Nanosail-D: n, ja hänellä oli runsaasti aikaa tutkia joitain virheitä ja kehittää tekniikkaa vielä enemmän.
Planeettayhdistyksellä oli melkein mahdollisuus käynnistää Nanosail-D. Planeettayhdistyksen pääjohtaja Louis Friedmanin mukaan Nanosail-D: tä kehittävä ryhmä otti heihin yhteyttä epäonnistuneen ensimmäisen käynnistysyrityksen jälkeen ja kysyi haluaisivatko he auttaa käynnistämään toinen Nanosail-D-avaruusalus. Planeettayhdistys sopi, mutta ryhmä löysi sitten tilaa FASTSAT-laukaisun aluksella. Tämän seurauksena Lightsail-D syntyi tästä lyhyestä yhteistyöstä.
Ajastin laskee hiljaa sen, mikä lupaa olla jännittävä tehtävä, ja mahdollisen virstanpylvään avaruuslennon tulevaisuudessa. Tarkkaile tätä tilaa operaation jatkokehitykselle.
Lähteet: NASA: n lehdistötiedote, The Planetary Society, NASA Science, NASA Nanosail-D -esite
