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美國(guó)宇航局蘭利研究中心的一個(gè)團(tuán)隊(duì)與來(lái)自美國(guó)宇航局艾姆斯研究中心、納米航空電子公司和圣克拉拉大學(xué)機(jī)器人系統(tǒng)實(shí)驗(yàn)室的合作伙伴正在為先進(jìn)復(fù)合太陽(yáng)帆系統(tǒng) (ACS3) 任務(wù)開(kāi)發(fā)一種可展開(kāi)的輕型復(fù)合材料吊桿和太陽(yáng)帆系統(tǒng) ， 即次將復(fù)合材料吊桿用于軌道上的太陽(yáng)帆。
該系統(tǒng)由太陽(yáng)能供電，可替代火箭推進(jìn)劑和電力推進(jìn)系統(tǒng)。依靠陽(yáng)光為航天器設(shè)計(jì)提供了可能無(wú)法實(shí)現(xiàn)的選擇。
復(fù)合材料吊桿由 12 單元 (12U) CubeSat 部署，這是一種經(jīng)濟(jì)高效的納米衛(wèi)星，尺寸僅為 23 厘米 x 34 厘米。與傳統(tǒng)的金屬可展開(kāi)臂桿相比，ACS3 臂桿輕 75%，受熱時(shí)的熱變形減少 100 倍。
一旦進(jìn)入太空，CubeSat 將快速部署太陽(yáng)能電池陣列并展開(kāi)復(fù)合材料吊臂，只需 20 到 30 分鐘。方形帆由碳纖維增強(qiáng)的柔性聚合物材料制成，每邊長(zhǎng)約 9 米。這種復(fù)合材料是執(zhí)行任務(wù)的理想選擇，因?yàn)樗梢跃砥饋?lái)以進(jìn)行緊湊的存儲(chǔ)，但仍能保持強(qiáng)度，并且在暴露于溫度變化時(shí)能夠抵抗彎曲和翹曲。機(jī)載攝像頭將記錄部署帆的形狀和對(duì)齊情況以進(jìn)行評(píng)估。
為 ACS3 任務(wù)的復(fù)合材料吊桿開(kāi)發(fā)的技術(shù)可擴(kuò)展到未來(lái) 500 平方米的太陽(yáng)帆任務(wù)，研究人員正在努力開(kāi)發(fā)大至 2,000 平方米的太陽(yáng)帆。
該任務(wù)的目標(biāo)包括成功組裝帆并在低軌道部署復(fù)合材料起重臂，以評(píng)估帆的形狀和設(shè)計(jì)的功效，并收集有關(guān)帆性能的數(shù)據(jù)，為開(kāi)發(fā)更大的未來(lái)系統(tǒng)提供信息。
科學(xué)家們希望從 ACS3 任務(wù)中收集數(shù)據(jù)，用于設(shè)計(jì)未來(lái)的系統(tǒng)，這些系統(tǒng)可用于載人探索任務(wù)、空間天氣預(yù)警衛(wèi)星和小行星偵察任務(wù)的通信。