LightSail es un proyecto para demostrar la navegación solar controlada dentro de la órbita terrestre baja utilizando un CubeSat . El proyecto fue desarrollado por The Planetary Society , una organización global sin fines de lucro dedicada a la exploración espacial . [5] Consta de dos naves espaciales: LightSail 1 y LightSail 2 . LightSail 1 fue una misión de demostración de ingeniería diseñada para probar su nuevo método de despliegue de velas en el espacio; no realizó navegación solar. LightSail 2 era una nave espacial completamente funcional destinada a demostrar la verdadera navegación solar [6] e incorporó las lecciones aprendidas de LightSail 1. LightSail es un proyecto de continuación de Cosmos 1 , una nave espacial de vela solar diseñada por The Planetary Society a principios de la década de 2000. , que fue destruido durante un fallo de lanzamiento en 2005.
Ambas naves espaciales LightSail midieron 30 cm × 10 cm × 10 cm (11,8 x 3,9 x 3,9 pulgadas) (3U CubeSat) en su configuración replegada. Después del despliegue de las velas, el área total de cada nave espacial fue de 32 m 2 (340 pies cuadrados). [7]
En 2005, la Sociedad Planetaria intentó enviar un satélite de vela solar llamado Cosmos 1 al espacio, pero el vehículo de lanzamiento ruso Volna de la nave espacial no logró alcanzar la órbita. [8] En 2009, la Sociedad comenzó a trabajar en una vela solar basada en CubeSat basada en el proyecto NanoSail-D de la NASA , [9] que se perdió en agosto de 2008 debido a la falla de su vehículo de lanzamiento Falcon 1 . [10] (Una segunda unidad, NanoSail-D2 , se implementó con éxito a principios de 2011.)
En 2011, el proyecto LightSail pasó su Revisión Crítica de Diseño (CDR), que fue realizada por un equipo que incluía a los veteranos del proyecto Jet Propulsion Laboratory (JPL) Bud Schurmeier, Glenn Cunningham y Viktor Kerzhanovich, así como Dave Bearden de Aerospace Corporation . [11]
El 20 de mayo de 2015, se lanzó LightSail 1 (anteriormente llamado LightSail-A ). [1] Desplegó su vela solar el 7 de junio de 2015 y volvió a entrar en la atmósfera, como estaba previsto, el 14 de junio de 2015.
En marzo de 2016, The Planetary Society anunció una nueva convención de nomenclatura para la nave espacial: el vuelo de prueba (originalmente LightSail-A) pasó a llamarse LightSail 1, y la segunda nave espacial se llamó LightSail 2. [1] LightSail 2 se lanzó como carga útil secundaria en el Programa de prueba espacial (STP-2) en un vehículo de lanzamiento Falcon Heavy el 25 de junio de 2019. Desplegó su vela solar el 23 de julio de 2019 y descargó con éxito fotografías de la vela desplegada el 24 de julio de 2019. [6]
La Sociedad ha declarado que no tiene planes para un LightSail 3. [12]
Como vela solar , la propulsión de LightSail se basa en la radiación solar y no en las partículas cargadas del viento solar . [13] Los fotones solares ejercen presión de radiación sobre la vela, lo que produce una aceleración en la nave espacial en relación con la relación entre el área de la vela y su masa. Como tal, el desafío del diseño fue maximizar la superficie de la vela y al mismo tiempo minimizar la masa de la nave espacial, todo ello respetando la limitación de tamaño estándar de CubeSat de 3 unidades.
El diseño modular de LightSail se basa en un CubeSat modular de 3 unidades , un pequeño formato de satélite creado para proyectos espaciales de nivel universitario. Un módulo del tamaño de CubeSat lleva las cámaras, sensores y sistemas de control, y las otras dos unidades contienen y despliegan las velas solares. [14]
La nave espacial contiene cuatro velas triangulares, que se combinan para formar una superficie de forma rectangular. Las velas están hechas de Mylar , una película de poliéster reflectante . [15]
LightSail tiene múltiples configuraciones. Fue lanzado en una configuración replegada con las velas plegadas dentro de la nave espacial. Después del lanzamiento, entra en una fase intermedia al desplegar una pequeña antena y abrir sus paneles solares. Esto expone las cámaras y revela las velas solares guardadas. Para lograr su configuración final de "navegación solar", LightSail extiende cuatro brazos de aleación de cobalto de 4 metros que abren lentamente el material de la vela de mylar. Utilizando una rueda de reacción interna, LightSail 2 puede orientarse contra el Sol utilizando el campo magnético de la Tierra como guía. Al "virar" dentro y fuera del Sol, puede controlar la fuerza sobre su vela y así cambiar su órbita.
Todo el proyecto LightSail costó 7 millones de dólares en 10 años y fue pagado por aproximadamente 40.000 donantes individuales, [16] incluidos 1,24 millones de dólares recaudados a partir de una exitosa campaña de Kickstarter en 2015. [17] Los costos de lanzamiento fueron financiados por el Lanzamiento educativo de nanosatélites de la NASA. (LightSail 1) y el Programa Nanosat Universitario del Laboratorio de Investigación de la Fuerza Aérea (LightSail 2). [14]
Una nave espacial de demostración de tecnología preliminar, LightSail 1 (anteriormente LightSail-A), [1] fue lanzada como carga útil secundaria a bordo de un vehículo de lanzamiento Atlas V de United Launch Alliance a las 15:05 UTC del 20 de mayo de 2015 desde la Estación de la Fuerza Aérea de Cabo Cañaveral , Florida. . [18] [19] La misión llevó el satélite a una órbita donde la resistencia atmosférica era mayor que la fuerza ejercida por la presión de la radiación solar. [20]
Sin embargo, dos días después del lanzamiento, la nave espacial sufrió un fallo de software que le impidió desplegar la vela solar o comunicarse. [21] El 31 de mayo de 2015, The Planetary Society informó haber recuperado el contacto con LightSail 1. [22] [23] Después de que se desplegaron los paneles solares el 3 de junio de 2015, las comunicaciones con la nave espacial se perdieron una vez más el 4 de junio de 2015. En En este caso se sospechó de un fallo en el sistema de batería. [24] Luego se restableció el contacto el 6 de junio de 2015, [25] y el despliegue de la vela se inició el 7 de junio de 2015. [26] En una conferencia celebrada el 10 de junio de 2015, después de que se descargaron las fotos del despliegue, el vuelo de prueba fue declarado un éxito. [27] La nave espacial volvió a entrar en la atmósfera el 14 de junio de 2015, poniendo fin al vuelo de prueba. [28] [29]
LightSail 2 ( COSPAR 2019-036AC) era un CubeSat equipado con una vela solar del tamaño de un ring de boxeo, que cubría 32 m 2 (340 pies cuadrados). La vela capturó los fotones entrantes del Sol, del mismo modo que una vela de viento atrapa las moléculas de aire en movimiento, para propulsar la nave espacial. [30]
LightSail 2 fue lanzado el 25 de junio de 2019 y desplegado por el satélite portador Prox-1 en una órbita terrestre baja mucho más alta que LightSail 1, a más de 720 km (450 millas) de altitud orbital . [14] [31] Su objetivo era demostrar la navegación solar controlada en la órbita terrestre baja. Al controlar la orientación de la vela con respecto al Sol, el equipo de vuelo esperaba elevar el apogeo de la órbita y aumentar la energía orbital después del despliegue de la vela. Prox-1 y LightSail 2 eran cargas útiles secundarias a bordo del segundo lanzamiento operativo SpaceX Falcon Heavy , que transportaba la carga útil STP-2 para la Fuerza Aérea de EE. UU . [32]
Los investigadores recibieron las primeras imágenes de LightSail 2 el 7 de julio de 2019, [33] y sus velas solares se desplegaron el 23 de julio de 2019. [6] [34] El 31 de julio de 2019, la Sociedad Planetaria declaró que habían elevado la órbita de LightSail 2 una cantidad mensurable, [35] aunque pasó una cantidad significativa de su tiempo dando vueltas al azar. [36]
Aunque inicialmente se planeó volver a entrar en la atmósfera de la Tierra después de aproximadamente un año, [34] se aprobó una misión extendida el 25 de junio de 2020. El sitio web de la Sociedad Planetaria mostró que la misión estuvo activa continuamente hasta el 16 de noviembre de 2022. [37] El 17 de noviembre de 2022, LightSail 2 reingresaron a la atmósfera. [4]
