Специалисты NASA тестируют новую технологию, которая позволит отказаться от ракетного топлива и при этом увеличить полезную нагрузку космического аппарата. Разбираемся, как работает солнечный парус
А в чем тренд?
По предварительным оценкам, к 2040 году мировой космический рынок будет генерировать $1 трлн прибыли. Помимо расширения возможностей спутниковой связи, в космосе проводятся научные исследования, разрабатываются новые лекарства и технологии. Это поможет человечеству лучше понять свое место во Вселенной, изучить происхождение жизни и вероятность наличия инопланетных существ.
Как работает солнечный парус
Солнечный парус — приспособление, которое благодаря давлению солнечного света приводит в движение космический аппарат. С помощью этой технологии космические аппараты смогут развивать скорость, не используя ракетного топлива. Ученые считают, что солнечные паруса будут способствовать исследованиям на спутнике Юпитера Европе и спутнике Сатурна Энцеладе. Под поверхностью этих небесных тел есть океаны, где потенциально могли сложиться благоприятные для жизни условия.
Миссия NASA
Основная цель миссии под названием Advanced Composite Solar Sail System (ACS3) — испытать новые композитные стрелы. Они представляют собой трубчатые материалы, которые предназначены для развертывания и удержания четырех тонких треугольных листов в натянутом состоянии. Эти листы вместе образуют солнечный парус, похожий на воздушного змея.
Со спутника размером с микроволновую печь штанги ACS3 растягивают солнечный парус до площади небольшой квартиры. Это занимает около 30 мин. Новая конструкция жестче и легче, чем предыдущие разработки, говорится в заявлении NASA.
Преимущества новой конструкции
Предыдущие миссии, такие как LightSail 2 американского НКО «Планетарное общество», уже продемонстрировали, что небольшие космические аппараты действительно могут использовать солнечные паруса для перемещения на миллионы километров. Однако в этих испытаниях использовались металлические конструкции, которые отличаются тяжестью и могут непредсказуемо деформироваться из-за резких перепадов температур.
ACS3 в четыре раза больше LightSail, при этом в нем используются более легкие стрелы из полимера, усиленного углеродным волокном. Они достаточно прочны, чтобы удерживать солнечный парус в натянутом состоянии, но при этом гибкие и могут компактно складываться для запуска. Алан Родс, ведущий системный инженер миссии, отметил: «Семь метров развертываемых штанг могут свернуться в форму, которая поместится в руке. Мы надеемся, что новые технологии, проверенные на этом космическом аппарате, вдохновят других на использование их в тех областях, о которых мы даже не задумывались».
Запуск солнечного паруса
Миссия стартовала 23 апреля 2024 года на ракете Electron компании Rocket Lab с космодрома в Новой Зеландии. Аппарат был доставлен на орбиту на высоте около 966 км над поверхностью Земли. Для сравнения: Международная космическая станция находится примерно в 400 км от Земли. Команда ACS3 подтвердила успешную двустороннюю связь и назначит дату развертывания паруса после завершения всех работ.
NASA оснастило миссию набором бортовых цифровых камер для получения изображений паруса до и после этого процесса, чтобы оценить его форму и выравнивание.
После полного развертывания у солнечного паруса будет площадь размером около 80 м2. По прогнозам NASA, ACS3 будет достаточно большим, чтобы его блестящая отражающая поверхность сверкала над нашей планетой так же ярко, как Сириус, самая заметная звезда на ночном небе.