Las naves espaciales equipadas con velas y propulsadas por el sol ya no son material de ciencia ficción o misiones espaciales teóricas. Ahora, un investigador del Instituto de Tecnología de Rochester está llevando la navegación solar al siguiente nivel con materiales fotónicos avanzados.
Los metamateriales, una nueva clase de estructuras hechas por el hombre con propiedades poco convencionales, podrían representar el próximo salto tecnológico hacia adelante para las velas solares, según Grover Swartzlander, profesor del Centro Chester F. Carlson para la Ciencia de Imágenes de RIT. Propone reemplazar las velas metálicas reflectantescon velas difractivas de metafilm. Los nuevos materiales podrían usarse para dirigir los fotones reflejados o transmitidos para viajes espaciales cercanos a la Tierra, interplanetarios e interestelares.
"Las películas difractivas también pueden diseñarse para reemplazar sistemas mecánicos pesados y propensos a fallas con controles electroópticos más livianos que no tienen partes móviles", dijo.
Swartzlander lidera un estudio exploratorio respaldado por fondos de la fase uno del programa Innovative Advanced Concepts de la NASA. El premio de nueve meses y $ 125,000 fomenta el desarrollo de tecnología visionaria con potencial para revolucionar la exploración espacial futura. La Optical Society está organizando una reunión de incubadora, MetamaterialPelículas para la propulsión en el espacio por presión de radiación, del 7 al 9 de octubre en Washington, DC, para crear una hoja de ruta para el avance de las velas metamateriales en satélites de órbita baja llamada CubeSats. Swartzlander facilitará la reunión con los coorganizadores Les Johnson, gerentede la Oficina de Proyectos de Tecnología de Propulsión en el Espacio en el Vuelo Espacial Marshall de la NASA e investigador principal de la misión Explorador de Asteroides Cercanos a la Tierra de la NASA, o NEA Scout; y Nelson Tabirian, presidente de BEAM Co., que se especializa en tecnologías y materiales ópticos.
"Los CubeSats se están volviendo de gran importancia nacional para fines científicos, de seguridad y comerciales", dijo Swartzlander. "El potencial para elevar, desorbitar o mantener en la estación a cientos de CubeSats desde la órbita baja de la Tierra sería un cambio de juego reconocido quegenerar entusiasmo y defensa entre la creciente comunidad de estudiantes, empresarios y científicos e ingenieros aeroespaciales de satélites pequeños ".
NEA Scout será la primera misión científica de CubeSat que haya conectado velas. Es uno de los 13 satélites que llevará a cabo investigaciones de ciencia y tecnología como parte de la Misión de Exploración-1 de la NASA. EM-1 está programado para lanzarse este año en el nuevo SpaceLanzamiento del cohete del sistema. Cuando se despliega, la vela de poliimida recubierta de aluminio de NEA Scout reflejará la luz solar para impulsar la nave espacial robótica de reconocimiento en su crucero de dos años.
Swartzlander dijo que las velas difractivas de metafilm podrían corregir las limitaciones conocidas de las velas metálicas reflectantes sobrecalentamiento, uso ineficiente de fotones e inclinación excesiva de la nave espacial porque los nuevos materiales pueden :
"Las velas difractivas también pueden diseñarse para propulsión basada en láser, un concepto de décadas que recientemente ha atraído un interés significativo de los inversores privados, lo que resulta en un programa llamado Breakthrough Starshot", dijo Swartzlander.
Un líder en su campo, Swartzlander ha llevado a cabo una investigación pionera en el coronógrafo de vórtices ópticos, vórtices ópticos, solitones, teoría de coherencia, pinzas ópticas y elevador óptico. Es editor en jefe de la Revista de la Sociedad Óptica de América B .
Fuente de la historia :
Materiales proporcionado por Instituto de Tecnología de Rochester . Nota: El contenido puede ser editado por estilo y longitud.
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