새로운 디자인의 솔라 세일을 테스트 하는 나사

(Credit: NASA)

솔라 세일 (solar sail)은 이름처럼 태양에서 나오는 양성자와 전자 같은 태양풍 입자와 광자의 복사압 (radiation pressure force)을 바람처럼 받아 추진력를 내는 방식입니다. 물론 단위 면적당 얻을 수 있는 힘은 매우 작지만, 마찰이 없는 우주에서 계속 가속하면 나중에는 꽤 많은 속도를 얻을 수 있다는 장점이 있습니다.

이런 이유로 나사와 다른 기관들은 솔라 세일을 실제 우주에서 테스트했습니다. 행성 협회의 라이트 세일 2는 3년 간의 임무를 성공적으로 수행하고 2022년 지구 대기권에서 사라졌습니다.

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나사 역시 차세대 솔라 세일을 개발하기 위해 연구를 해왔는데, 다가오는 4월 24일 그 결과물인 Advanced Composite Solar Sail System을 발사할 예정입니다.

나사의 개발팀에 따르면 솔라 세일 연구에서 핵심은 돛 역할을 하는 얇은 막이 아니라 돛대 역할을 하는 붐 (boom)입니다. 막의 경우 얇은 필름 형태로 얼마든지 만들 수 있으나 이 막을 지탱할 튼튼하고 가벼우면서 엄청나게 넓게 펄쳐지는 붐을 만들기가 쉽지 않습니다.

나사의 연구님은 폴리머와 탄소로 만든 복합소재 붐을 개발했습니다. 이 붐은 손바닥만한 크기로 접을 수 있어 12U 큐브셋에 탑재할 수 있지만, 일단 펼쳐지면 7m 길이로 늘어나 80m^2의

솔라 세일을 펼칠 수 있습니다.

큐브셋은 NanoAvionics에서 개발했고 발사체는 뉴질랜드의 로켓 랩의 일렉트론 로켓을 사용할 예정입니다. 이 솔라 세일은 프로토타입으로 여기서 성공하면 2000m^2 면적의 대형 솔라 세일을 만들 계획입니다. 언제 대형 솔라 세일이 우주를 날아다닐 수 있을지 결과가 궁금합니다.

참고

https://newatlas.com/space/advanced-solar-sail-mission-ready-launch/

https://www.nasa.gov/general/nasa-next-generation-solar-sail-boom-technology-ready-for-launch/

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