NASAラングレー研究センターのチームと、NASAエイムズ研究センター、ナノアビオニクス、サンタクララ大学ロボティクスシステム研究所のパートナーは、先進複合材ソーラーセイルシステム（ACS3）のミッションを開発している。これは、展開可能な軽量複合材ブームとソーラーセイルシステムであり、複合材ブームが軌道上のソーラーセイルに初めて使用されることになる。
このシステムは太陽エネルギーで稼働し、ロケット推進剤や電気推進システムに取って代わる可能性がある。太陽光を利用することで、宇宙船の設計において実現不可能な選択肢が生まれる。
この複合材製ブームは、わずか23cm×34cmの費用対効果の高いナノ衛星である12Uキューブサットによって展開されます。従来の金属製展開式ブームと比較して、ACS3ブームは75%軽量で、加熱時の熱変形は100分の1に低減されています。
宇宙空間に到達すると、CubeSatは太陽電池アレイと複合材製のブームを迅速に展開します。この展開作業はわずか20～30分で完了します。正方形の帆は、炭素繊維で強化された柔軟なポリマー素材でできており、各辺の長さは約9メートルです。この複合材は、コンパクトに収納するために巻き上げることができ、しかも強度を維持し、温度変化にさらされても曲がりや歪みに強いという点で、様々な用途に最適です。搭載カメラは、展開された帆の形状と位置を記録し、評価に用います。
ACS3ミッション用の複合ブームに開発された技術は、将来の500平方メートル規模のソーラーセイルミッションにも応用可能であり、研究者たちは2,000平方メートルもの大型ソーラーセイルの開発に取り組んでいる。
このミッションの目標には、低軌道上で帆を組み立て、複合材製のブームを展開して帆の形状と設計の有効性を評価すること、そして帆の性能に関するデータを収集し、より大型の将来システムの開発に役立つ情報を提供することが含まれる。
科学者たちは、ACS3ミッションから得られるデータを基に、有人探査ミッション、宇宙天気早期警報衛星、小惑星探査ミッションなどの通信に利用できる将来のシステムを設計したいと考えている。
投稿日時：2021年7月13日
