К звездам на парусах: космические корабли будущего будут летать на солнечном свете

Космическое путешествие с использованием солнечных парусов, которое ещё недавно казалось лишь фантастикой, становится реальностью. В апреле на ракете Electron компании Rocket Lab из пускового комплекса в Махии, Новая Зеландия, состоится запуск передовой технологии солнечного паруса NASA — системы Advanced Composite Solar Sail System. Технология обещает революцию в будущих космических путешествиях и расширении наших знаний о Солнце и солнечной системе.

Солнечные паруса функционируют, используя давление солнечного света для движения, наклоняясь к Солнцу или от него – фотоны отражаются от отражающего паруса и толкают космический корабль. Такой механизм позволяет отказаться от тяжёлых систем движения и снижает стоимость миссий. Новая система включает в себя использование композитных «мачт», выполненных из гибкого полимера и углеродного волокна, что делает их легче и жёстче по сравнению с предыдущими конструкциями.

Основная задача миссии — демонстрация успешного развертывания мачт, но также планируется проверка эффективности паруса. Исследователи ожидают, что после оценки развертывания парусов, миссия продемонстрирует серию манёвров для изменения орбиты космического аппарата и сбора данных для будущих миссий с более крупными парусами.

После достижения солнечно-синхронной орбиты на высоте около 1 000 километров, космический аппарат начнёт разворачивать свои композитные мачты, и через примерно 25 минут солнечный парус полностью развернётся, достигнув площади около 80 м2 — примерно размером с 6 парковочных мест. Камеры на борту космического аппарата будут контролировать форму и симметрию паруса во время развертывания.

Крупный парус может стать видимым с Земли при подходящих условиях освещения. Как только парус полностью развернётся и займёт правильное положение, его отражающий материал будет светиться как Сириус, самая яркая звезда ночного неба.

Реализация проекта в рамках программы малых космических аппаратов NASA докажет эффективность использования лёгких композитных мачт и откроет двери для более масштабных миссий к Луне, Марсу и еще дальше. Конструкция мачт может поддерживать солнечные паруса площадью до 500 м2, а технология, полученная в результате успеха миссии, может поддерживать паруса до 2 000 м2.

Таким образом, вместо запуска массивных топливных баков для будущих миссий, можно использовать более крупные паруса, которые используют «топливо», уже доступное в космосе. Такая технология открывает новые возможности для исследования космоса и научных открытий, в том числе для миссий, которые могут нести системы раннего предупреждения для мониторинга солнечной погоды, способные предотвратить значительные повреждения на Земле.