Naukowcy z Uniwersytetu w Nottingham opracowali nową klasę ultralekkich systemów napędowych dla statków kosmicznych, które nie wymagają paliwa. Te transmisyjne żagle słoneczne działają poprzez zginanie światła słonecznego za pomocą mikroskopijnych wzorów refrakcyjnych, zamiast go odbijać. To innowacyjne podejście oferuje ulepszoną kontrolę i wydajność napędu dla przyszłych misji kosmicznych.
Badania, opublikowane w Acta Astronautica, szczegółowo opisują nowatorskie ramy optymalizacji do projektowania tych wzorów żagli. Osiągnięcie to przyczynia się do zrównoważonych, niskoemisyjnych technologii kosmicznych, potencjalnie umożliwiając dłuższe operacje w głębokim kosmosie poprzez zmniejszenie zależności od paliwa pokładowego. Żagle te, dzięki swojej zdolności do precyzyjnego sterowania i wykorzystania energii słonecznej, otwierają nowe możliwości dla eksploracji, gdzie tradycyjne systemy napędowe napotykają ograniczenia.
Badania wspierają również bardziej ambitne zastosowania, takie jak kosmiczne interwencje klimatyczne. Współpraca z Uniwersytetem Technicznym w Monachium i Królewskim Instytutem Technologicznym KTH przyczyniła się do opracowania mapy drogowej dla planetarnego systemu osłon przeciwsłonecznych, mającego na celu obniżenie globalnych temperatur poprzez odbijanie lub rozpraszanie promieniowania słonecznego. Taka inicjatywa, choć ambitna, stanowi przykład poszukiwania innowacyjnych rozwiązań dla globalnych wyzwań środowiskowych, wykorzystując potencjał technologii kosmicznych do rozwiązywania problemów na Ziemi.
Dr Cappelletti z Uniwersytetu w Nottingham zaprezentował koncepcję planetarnych osłon przeciwsłonecznych zasilanych żaglami słonecznymi podczas wydarzenia ONZ poświęconego innowacjom klimatycznym. Podkreśla to potencjał tych technologii dla przyszłych strategii odporności klimatycznej. Prezentacja ta zwróciła uwagę na możliwość wykorzystania zaawansowanych technologii do łagodzenia skutków zmian klimatu, pokazując, jak badania podstawowe mogą prowadzić do praktycznych zastosowań o globalnym znaczeniu.
Uniwersytet w Nottingham aktywnie integruje te transmisyjne żagle ze swoimi misjami CubeSat, WormSail i JamSail. Te misje prowadzone przez studentów, obecnie w fazie rozwoju, mają na celu zademonstrowanie taniego napędu żaglowego oraz nowatorskiej kontroli położenia na niskiej orbicie okołoziemskiej. Projekty te nie tylko testują nowe technologie, ale także stanowią platformę edukacyjną dla przyszłych inżynierów i naukowców.
Badania te wpisują się w szersze zaangażowanie Uniwersytetu w zrównoważone systemy napędowe. Uczelnia niedawno uruchomiła program o wartości 5,3 miliona funtów na systemy napędowe z kriogenicznym wodorem elektrycznym i otrzymała pozwolenie na budowę laboratorium badawczego napędów wodorowych, które ma być gotowe do połowy 2026 roku. Inwestycje te podkreślają dążenie uniwersytetu do bycia liderem w dziedzinie zrównoważonych technologii kosmicznych i energetycznych, przygotowując grunt pod przyszłe innowacje w tych kluczowych sektorach.