Sebuah pesawat ruang angkasa berukuran gelombang mikro dengan sayap perak besar jatuh di orbit saat para insinyur berupaya memperbaiki kesalahan yang menyebabkannya kehilangan orientasi.
Setelah mengerahkan empat boom komposit pada misi layar surya eksperimental, para insinyur NASA mengamati sedikit lengkungan di salah satu tiang yang memanjang di sepanjang sayap pesawat ruang angkasa, badan antariksa tersebut mengungkapkan dalam pembaruan terbaru. Tim di balik misi ini berharap boom yang bengkok tidak menghalangi sisa misi.
Advanced Composite Solar Sail System (ACS3) diluncurkan pada tanggal 23 April dengan menggunakan roket Electron milik Rocket Lab dari Selandia Baru. Layar surya dikirim ke orbit sinkron Matahari sekitar 600 mil (966 kilometer) di atas permukaan bumi (lebih dari dua kali ketinggian Stasiun Luar Angkasa Internasional) untuk menguji bentuk baru penerbangan luar angkasa yang menggunakan sinar matahari sebagai tenaga pendorong.
ACS3 NASA dirancang untuk menguji material baru dan struktur yang dapat digunakan untuk sistem propulsi layar surya, termasuk boom komposit baru yang digunakan untuk membuka layar surya di orbit. Mereka bekerja seperti boom perahu layar, namun dirancang untuk menahan layar, yang menangkap tenaga pendorong sinar matahari, bukan angin. Boom komposit terbuat dari bahan polimer; ringan namun tetap kaku dan tahan terhadap tekukan dan lengkungan saat terkena suhu berbeda.
Pesawat luar angkasa ini telah membentangkan layarnya hingga berbentuk persegi, membentang sepanjang 30 kaki (9 meter) di setiap sisinya, atau kira-kira setengah ukuran lapangan tenis. Namun, tim misi melihat adanya sedikit tikungan di salah satu dari empat tiang, yang membentang diagonal persegi hingga mencapai panjang 23 kaki (7 meter).
Insinyur NASA sedang menilai tikungan tersebut, yang mungkin terjadi ketika boom dan layar ditarik kencang terhadap pesawat ruang angkasa selama penempatan, menurut badan antariksa tersebut. “Tujuan utama dari demonstrasi Sistem Layar Surya Komposit Tingkat Lanjut adalah untuk menguji penerapan boom di luar angkasa guna menginformasikan penerapan teknologi boom komposit di masa depan untuk layar surya skala besar dan struktur lainnya,” tulis NASA dalam pembaruannya. “Data yang dikumpulkan dari uji penerbangan ini telah terbukti sangat berharga, dan demonstrasi ini akan terus menghasilkan informasi penting untuk memungkinkan misi layar surya di masa depan.”
Layar surya dijalankan dengan foton dari Matahari, menyebabkan ledakan kecil momentum yang mendorong pesawat ruang angkasa semakin menjauh dari bintang. Jika sebuah pesawat ruang angkasa mampu melampaui hambatan atmosfer bumi, ia berpotensi mencapai ketinggian yang sangat tinggi. Teknologi boom komposit yang digunakan untuk misi demo ini dapat digunakan untuk menyebarkan layar surya hingga 500 meter persegi (5.400 kaki persegi), atau seukuran lapangan basket, menurut NASA.
Namun, sejak peluncurannya, segala sesuatunya tidak berjalan mulus untuk misi eksperimental tersebut. Beberapa bulan setelah peluncurannya, layar misi terhenti ketika monitor daya di kapal mendeteksi arus motor yang lebih tinggi dari perkiraan, sehingga menghentikan proses pembukaan. Pada akhir Agustus, tim misi berhasil dalam upaya keduanya untuk mengerahkan sepenuhnya layar dan boom pesawat ruang angkasa.
Namun, sebelum meluncurkan ledakan tersebut, tim harus menonaktifkan sistem kendali sikap pesawat ruang angkasa untuk mengakomodasi perubahan dinamika saat layar dibuka. Sistem kendali sikap membantu pesawat ruang angkasa mempertahankan orientasi tertentu relatif terhadap lokasi lain di ruang angkasa, yang pada dasarnya menjaga orientasinya. Pengendalian sikap layar surya belum diaktifkan kembali, dan akibatnya, pesawat ruang angkasa tersebut saat ini terjatuh di luar angkasa.
“Sekarang, operator misi sedang berupaya untuk mengubah posisi pesawat ruang angkasa, menjaga Sistem Layar Surya Komposit Lanjutan dalam mode daya rendah hingga panel surya lebih berorientasi pada sinar matahari langsung,” tulis NASA. “Tim ini menghemat energi pesawat ruang angkasa untuk operasi prioritas – seperti komunikasi dua arah dengan kendali misi – hingga sistem kendali sikapnya diaktifkan kembali.”
Setelah sistem kendali sikapnya diaktifkan kembali, pesawat ruang angkasa yang memiliki orientasi lebih baik akan dapat mengarahkan antena radionya ke kendali misi di Bumi dan berkomunikasi dengan para insinyur NASA di darat. “Pada tahap ini, tim akan dapat mengumpulkan lebih banyak data, mengkalibrasi bentuk layar yang tepat, dan bersiap untuk memulai manuver berlayarnya,” menurut NASA.
Insinyur NASA ingin menguji kemampuan manuver pesawat ruang angkasa, menaikkan dan menurunkan orbitnya hanya dengan menggunakan tekanan sinar matahari yang bekerja pada layar. Fase penerbangan awal misi ini dirancang untuk berlangsung selama dua bulan. Sepanjang perjalanannya di luar angkasa, NASA berharap dapat mengumpulkan data sebanyak mungkin dari misi ACS3 untuk membantu menginformasikan desain pesawat ruang angkasa di masa depan.
Layar surya lain telah ada sebelumnya, yaitu LightSail 2 milik Planetary Society, yang diluncurkan pada Juni 2019 dan mencapai ketinggian 2 mil (3,2 kilometer) hanya dalam dua minggu setelah membentangkan layar surya seluas 344 kaki persegi (32 meter persegi). . Pada November 2022, misi tersebut berakhir setelah kehilangan ketinggian dan masuk kembali melalui atmosfer bumi. Warisan LightSail 2 menginspirasi beberapa misi lain setelahnya, termasuk ACS3, serta misi NEA Scout NASA ke asteroid dekat Bumi dan Solar Cruiser NASA (dijadwalkan diluncurkan pada tahun 2025).
Teknologi ini masih dalam tahap awal, dan jelas bukannya tanpa tantangan, namun potensi untuk mencapai tujuan yang lebih jauh jauh di dalam kosmos dapat didukung oleh bintang induk kita.