Nottingem Universitetinin alimləri günəş yelkənlərinin dizaynında yeni və maraqlı texnoloji yanaşma ortaya qoyublar. Onlar video oyunlarda geniş istifadə olunan texnologiyaları tətbiq edərək daha effektiv və təkmilləşdirilmiş günəş yelkənləri hazırlamağa nail olublar. Bu tədqiqatın əsas məqsədi günəş yelkənlərinin dizaynını yaratmaq, sınaqdan keçirmək və inkişaf etdirmək üçün xüsusi bir alqoritm hazırlamaq olub.

Ənənəvi işıq əks etdirən günəş yelkənlərindən fərqli olaraq, alimlər işığı refraksiya edən transmissiv yelkənlər üzərində fokuslanıblar. Bu tip yelkənlər işığı səthinə paralel istiqamətdə güc yaratmağa imkan verir ki, bu da orbital stansiyaların sabit saxlanılması kimi tətbiqlər üçün olduqca əhəmiyyətlidir.

Tədqiqatın texnoloji tərəfi müasir 3D video oyunlarında geniş istifadə olunan "şüa izləmə" texnologiyasının tətbiqi ilə bağlı olub. Doktorantura məzunu Samuel Tompson bu texnologiyadan işıq şüalarının günəş yelkəni ilə qarşılıqlı təsirini simulyasiya etmək üçün istifadə edib. Şüa izləmə texnologiyası işıq şüalarının hərəkətini və ətraf mühitlə qarşılıqlı təsirini simulyasiya edir ki, bu da alimlərə işıq şüalarını daha effektiv şəkildə idarə etməyə imkan yaradıb. Bundan əlavə, Tompson enerji həddindən aşağı düşən bəzi şüaları prosesdən çıxararaq alqoritmin daha səmərəli işləməsini təmin edib.

Simulyasiyalar tamamlandıqdan sonra tədqiqatçılar gücləndirilmiş öyrənmə (reinforcement learning) texnikasından istifadə edərək günəş yelkənlərinin strukturunu inkişaf etdiriblər. Bu maşın öyrənməsi texnikası video oyunlarda olduğu kimi, sınaq və səhv yolu ilə optimal nəticəni tapmaq üçün nəzərdə tutulub. Alqoritmlər iki fərqli günəş yelkəni strukturunda sınaqdan keçirilib: prizma və "işıqfolqa" (lightfoil). Prizmalar tək halda olduqca effektiv olsa da, strukturlaşdırıldıqda "nümunə yayılması" problemi ilə üzləşiblər. Bu problemi həll etmək üçün optimizasiya alqoritmi prizmaların yerləşdirilməsini yenidən tənzimləyərək tangensial təzyiqi 58% artırıb.

İşıqfolqalar isə daha çox sabitlik üçün nəzərdə tutulub. Bu sabitlik "korrektiv tork" vasitəsilə təmin edilir ki, bu da orbital tətbiqlər üçün həyati əhəmiyyət daşıyır. Optimizasiya alqoritmi sabitlik üçün "yuvarlaq beşbucaqlı prizma" formasını təklif edib. Bu dizayn əvvəlki yarım-silindrik dizayna nisbətən özünü düzəldən torku 74% artırıb. Bununla belə, bu yanaşma işıqfolqaların sabit qaldığı bucaqlar diapazonunun 22% azalması kimi mənfi təsir yaradıb.

Alqoritmin əsas üstünlüklərindən biri onun uyğunlaşma qabiliyyətidir. Məsələn, kütlə mərkəzi fərqli olan bir CubeSat üçün alqoritm ən yaxşı konfiqurasiyanı taparaq torku 147% artıran üçbucaq formalı prizma dizaynı ilə nəticələnib. Alimlərin fikrincə, bu uyğunlaşma qabiliyyəti gələcəkdə digər parametrlərin də optimallaşdırılmasında istifadə edilə bilər. Hazırda alqoritm material seçimi, çəki və yerləşdirmə kimi parametrləri nəzərə almır, lakin bu texnologiya gələcək günəş yelkəni dizaynlarının inkişafında mühüm rol oynaya bilər.