航空航天·NASA先进的复合材料太阳帆系统：利用阳光为深空探索提供动力
美国宇航局正在为未来低成本深空任务的太阳帆推进系统开发新的可部署结构和材料技术。就像帆船靠帆中的风提供动力一样，太阳帆利用阳光的压力进行推进，从而消除了对传统火箭推进剂的需求。美国宇航局的先进复合太阳帆系统 (ACS3) 任务使用复合材料 - 或具有不同特性的材料组合，在其从立方体卫星部署的新型轻型吊杆中。从 ACS3 任务中获得的数据将指导未来更大规模复合太阳帆系统的设计，这些系统可用于空间天气预警卫星、近地小行星侦察任务或载人探索任务的通信中继。 
上面三张图片显示了复合材料的轻质、柔韧性和刚性——独特的品质使其易于收起，并且在被太阳加热时不易弯曲。
插图显示在部署航天器的太阳能电池阵列后，太阳帆开始展开。
ACS3 任务的主要目标是展示复合材料吊杆太阳帆在低地球轨道上的成功部署。到达太空后，该任务的 CubeSat 航天器将部署其太阳能电池阵列，然后开始通过跨越正方形对角线的四个吊杆展开其太阳帆，并展开长度达到 7 米（约 23 英尺）。太阳帆完全展开大约 20 或 30 分钟后，方形太阳帆的每边长约 9 米（约 30 英尺），相当于一间小公寓的大小。一套机载数码相机将在部署期间和之后获取帆的图像，以评估其形状和对齐方式。ACS3 任务的帆由吊杆支撑并连接到航天器，吊杆的功能很像帆船的吊杆，连接到桅杆并保持帆拉紧。复合材料悬臂由聚合物材料制成，该材料具有柔韧性并用碳纤维增强。这种复合材料可以卷起来以实现紧凑的装载，但在展开时仍能保持坚固和轻便。它也非常坚硬，并且能够抵抗因温度变化而导致的弯曲和翘曲。太阳帆可以无限期运行，仅受太阳帆材料和航天器电子系统空间环境耐久性的限制。ASC3 任务还将测试一种创新的磁带绕线臂提取系统，该系统旨在最大限度地减少部署过程中盘绕臂的卡住。对太阳能航行作为化学和电力推进系统的替代品的兴趣不断增加。使用阳光代替消耗性推进剂来推动小型航天器将有利于许多任务剖面，并提供航天器设计的灵活性，以帮助 NASA 最有效地实现其任务目标。 特别声明:公 众号部分文章和图片来源于网络，发布的目的在于传递更多信息及分享，并不代表本公 众号赞同其观点和对其真实性负责，也不构成任何其他建议。版权归原作者所有，任何组织或个人对文章版权或内容的准确性存在疑议，请第一时间联系我们，我们会及时修改或删除。
广告免责声明:为了公 众号稳定发展，本公众 号会不定时承接行业广告、产品推广、会议培训推广等广告展示方式有文章前/中/后以图片形式展示、软文展示、产品链接展示等。本公 众号只提供发布平台，对广告内容的真实性或有效性不做评价，请自行判别。所有广告内容及相关事项与本公 众号无关，特此声明。
