Jaren van computersimulaties. Talloze grondtesten. Ze hebben allemaal geleid tot nu. Het door crowdfunding gefinancierde LightSail 2-ruimtevaartuig van de Planetary Society verhoogt met succes zijn baan uitsluitend op de kracht van zonlicht.

Sinds het ontvouwen van het zilveren zonnezeil van het ruimtevaartuig vorige week, missiemanagers hebben de manier waarop het ruimtevaartuig zich oriënteert tijdens zonnezeilen geoptimaliseerd. Na een paar aanpassingen, LightSail 2 begon zijn baan rond de aarde te verhogen. In de afgelopen 4 dagen, het ruimtevaartuig heeft zijn orbitale hoogtepunt verhoogd, of hoogtepunt, met ongeveer 2 kilometer. de perigeum, of het laagste punt van zijn baan, is met een vergelijkbaar bedrag gedaald, wat in overeenstemming is met de verwachtingen vóór de vlucht voor de effecten van atmosferische weerstand op het ruimtevaartuig. Het missieteam heeft bevestigd dat de stijging van het hoogtepunt alleen kan worden toegeschreven aan zonnezeilen, wat betekent dat LightSail 2 met succes zijn primaire doel heeft bereikt, namelijk het demonstreren van vlucht bij licht voor CubeSats.

"We zijn verheugd om het succes van de missie voor LightSail 2 aan te kondigen, "Zei LightSail-programmamanager en hoofdwetenschapper van Planetary Society Bruce Betts. "Onze criteria waren om gecontroleerd zonnezeilen in een CubeSat te demonstreren door de baan van het ruimtevaartuig te veranderen met alleen de lichtdruk van de zon, iets dat nog nooit eerder is gedaan. Ik ben enorm trots op dit team. Het is een lange weg geweest en het is ons gelukt."

De mijlpaal maakt LightSail 2 het eerste ruimtevaartuig dat zonnezeilen gebruikt voor voortstuwing in een baan om de aarde, het eerste kleine ruimtevaartuig dat zonnezeilen demonstreerde, en slechts het tweede ruimtevaartuig ooit met een zonnezeil dat met succes kan vliegen, in navolging van de Japanse IKAROS, die in 2010 werd gelanceerd. LightSail 2 is ook het eerste door crowdfunding gefinancierde ruimtevaartuig dat met succes een nieuwe vorm van voortstuwing demonstreert.

"Voor de planetaire samenleving, dit moment is al tientallen jaren in de maak, " zei Bill Nye, CEO van Planetary Society. "Carl Sagan sprak over zonnezeilen toen ik in zijn klas in 1977 zat. Maar het idee gaat minstens terug tot 1607, toen Johannes Kepler opmerkte dat komeetstaarten moeten worden gecreëerd door energie van de zon. De LightSail 2-missie is een game-changer voor ruimtevluchten en voortschrijdende verkenning van de ruimte."

Op maandag, LightSail 2 heeft een nieuwe afbeelding met volledige resolutie naar huis gestuurd die door de camera is vastgelegd tijdens de implementatie van zonnezeilen. Het perspectief is tegengesteld aan de afbeelding in volledige resolutie van vorige week en toont het zeil vollediger uitgevouwen. LightSail 2's gealuminiseerde Mylar zeil schijnt tegen de zwartheid van de ruimte, met de zon die er doorheen gluurt in de buurt van een zeilboom.

Het missieteam zal de baan van LightSail 2 ongeveer een maand blijven verhogen, totdat het perigeum afneemt tot het punt waarop atmosferische weerstand de stuwkracht van zonnezeilen overwint. Tijdens de baanverhogende periode, het team zal doorgaan met het optimaliseren van de prestaties van het zonnezeil.

"Sinds het inzetten van de zeilen werken we aan het verfijnen van de manier waarop het ruimtevaartuig de zon volgt. ", zegt LightSail 2-projectmanager Dave Spencer. "Het team heeft geweldig werk geleverd om ons zover te krijgen dat we missiesucces kunnen verklaren. Doorgaan, we blijven werken aan het afstemmen van de zeilcontroleprestaties en kijken hoeveel we in de loop van de tijd kunnen verhogen."

Een van die verfijningen is het enkele momentumwiel van LightSail 2, die het ruimtevaartuig over de volle breedte en vervolgens opzij naar de zon draait, elke baan om de stuwkracht van zonnezeilen in en uit te schakelen. Momentumwielen kunnen "verzadigen, " het raken van vooraf gedefinieerde snelheidslimieten, waarna ze niet langer effectief zijn bij het draaien van het ruimtevaartuig. De meeste ruimtevaartuigen gebruiken chemische stuwraketten om momentumwielen te desatureren; LightSail 2 vertrouwt op elektromagnetische torsiestaven, die het ruimtevaartuig oriënteren door tegen het magnetische veld van de aarde te duwen.

Het momentumwiel van LightSail 2 bereikt momenteel een paar keer per dag zijn verzadigingslimiet, en de verzadiging van het wiel haalt het ruimtevaartuig tijdelijk uit zijn juiste oriëntatie voor zonnezeilen. Het missieteam heeft al een software-update toegepast die de tijd tussen verzadigingsgebeurtenissen vergroot, en werkt ook aan het automatiseren van het desaturatieproces. Beide verfijningen moeten resulteren in verbeterde zeilprestaties op zonne-energie.