Förbättrade solsegel för rymdfarkoster

 

Bild https://www.nottingham.ac.uk/

I en ny studie från University of Nottingham beskrivs en förbättring och användning av bränslefria framdrivningssystem för rymdfarkoster och hur de skulle kunna användas i framtida rymduppdrag.

Transmissiva solsegel styr med hjälp av enbart solljus, inte genom att reflektera det utan genom att böja ljuset i mikroskopiska, brytningsmönster.

Akademiker från tekniska fakulteten och NottSpace-forskargruppen vid University of Nottingham har utvecklat ett nytt optimeringsramverk för att designa och utvärdera dessa brytningsmönster. Resultatet blev avsevärt förbättrad kontroll- och framdrivningseffektivitet. Detta bidrar direkt till utvecklingen av hållbar teknik med låg miljöpåverkan i framtida rymduppdrag vilket minskar beroendet av bränsle ombord och möjliggör längre verksamhet i yttre rymden.

Dr Cappelletti och Dr Pushparaj från NottSpace-forskargruppen, i samarbete med Technical University of Munich, Tyskland, och Kungliga Tekniska högskolan, Sverige har bidragit till en bredare plan för ett planetariskt solskyddssystem. En idé som utforskats som en del av det globala arbetet med geoengineering av solenergi. Det föreslagna solskyddsystemet kan hjälpa till att reflektera och sprida solstrålningen för att minska den globala temperaturen.

Nyligen var Dr Cappelletti från University of Nottingham också inbjuden att presentera detta koncept vid ett FN-evenemang om klimatinnovation där hon talade om potentialen hos solsegelaktiverade planetariska solskydd som en del av framtida strategier för klimatåterhämtningstrategi.

Rapporten "Modelling and numerical optimisation of refractive surface patterns for transmissive solar sails (Acta Astronautica, 2025)" beskriver en ny klass av ultralätta, bränslefria framdrivningssystem för rymdfarkoster och kan läsas här. 

Nytt och snabbare drivsystem för rymdfarkoster har testats

 

Bild https://le.ac.uk/news

Ett förbättrat kraftsystem för rymdfarkoster som kombinerar det tekniska kunnandet hos ingenjörer och forskare vid University of Leicester och NASA Glenn har klarat sitt första test med glans.

I slutet av 2024 undertecknade universitetet ett International Space Act-avtal med NASA för att möjliggöra gemensam användning av teknisk design och laboratorieresurser vid NASA Glenn  teamen testade en revolutionerande innovation som kan påverka rymdutforskningen positivt.

De två grupperna samarbetar i ett projekt för att kombinera eluppvärmda simulatorer av americium-värmekällor som utvecklats vid universitetet med stirlingkraftomvandlarteknik vid NASA Glenn. Kombinationen bygger på utvecklingen av radioisotopkraftsystem vid universitetet något som har pågått i över ett decennium och finansierats av Europeiska rymdorganisationens ENDURE-program. 

De värmekällor som universitetet utvecklar drivs av americium-241 som är ett alternativ till de plutonium-238-värmekällor som historiskt har använts som värmekälla i rymden. Dr Hannah Sargeant, forskare i Space Nuclear Power-teamet vid Space Park Leicester, University of Leicesters science and innovation park med en budget på 100 miljoner pund, beskriver: "En särskild höjdpunkt i den här konstruktionen är att den kan motstå en misslyckad stirlingomvandlare utan förlust av elektrisk kraft.

Funktionen demonstrerades framgångsrikt i en testkampanj och belyser robustheten och tillförlitligheten hos en Americium-Radioisotope Stirling Generator för potentiella framtida rymdfärder, inklusive långvariga uppdrag som består i många decennier. Vår hårdvaruinriktade strategi med snabba iterationscykler fortsätter att leverera positiva och spännande resultat."

Verksamheten finansierades av den brittiska rymdstyrelsen International Bilateral Fund och NASA:s Radioisotope Power System Program.