Тяга солнечного паруса. Космический аппарат LightSail 2 смог изменить свою орбиту без использования двигателей

Удалось доказать возможность совершения космических полётов небольшими спутниками, полагаясь только на силу солнечного света для движения в космосе. Несмотря на то, что частицы света не имеют массы, но они несут импульс.

Космический аппарат LightSail 2 должен был подтвердить возможность использования солнечного паруса в качестве источника тяги для космических полётов. Аппарат был запущен на орбиту Земли в июне, а в июле успешно раскрыл парус.

Солнечные паруса ввиду их способности отталкиваться от солнечного излучения станут идеальным решением для аппаратов, которые должны оставаться на постоянном расстоянии от Земли, например, космических телескопов или зондов для мониторинга активности Солнца. .

В результате, свет может толкать объекты в космосе. Обладая большим тонким и отражающим парусом, космический корабль может захватить достаточное количество этого импульса от солнечного света и изменить свое положение.

Следует отметить, что LightSail 2 -  это уже второй космический аппарат, использующий лёгкий парус для движения в космосе. Первым стал японский зонд IKAROS, развернувший парус во время своего полёта к Венере в 2010 году. Однако в Planetary Society хотели доказать возможность применения такого же принципа и малыми спутниками стандарта CubeSat. Это очень компактные и лёгкие спутники, которым крайне проблематично маневрировать в космосе. Из-за ограничений самого формата, как правило, в них нет места для двигателей и топлива. Теперь же в Planetary Society доказали, что даже такие небольшие спутники могут маневрировать и перемещаться в космосе без использования двигателей и топлива. Организация заявляет, что поделится данными, полученными в рамках этой миссии, чтобы другие группы потенциально могли использовать эту технологию в будущем и в других проектах.

Спутник LightSail 2 - детище американской некоммерческой организации The Planetary Society. У небольшого устройства размером с буханку хлеба и массой 5 кг важная миссия — оно должно стать первым объектом, который совершит путешествие вокруг Земли исключительно за счет энергии Солнца. В этом аппарату поможет огромный солнечный парус.

В дальнейшем Planetary Society планирует продолжать эксперименты с космическим аппаратом LightSail 2. На протяжении августа будут предприниматься попытки дополнительно увеличить высоту орбиты спутника. Но в конце концов, аппарат вернётся на Землю. LightSail 2 находится на эллиптической орбите вокруг планеты, и каждый раз, когда он поднимает свою орбиту с одной стороны, он приближается к Земле с другой стороны орбиты. В какой-то момент атмосфера затянет LightSail 2, и он сгорит при возвращении. Но, по крайней мере, до этого от него поступят важные данные.

Процедура развертывания паруса была проведена в два этапа: вначале шла подготовка опор, затем инженеры отправили команду на само развертывание. Телеметрия, полученная со спутника, показала увеличение числа оборотов мотора, управлявшего раскрытием паруса, и его последующую остановку, что подтвердило успешность операции.

 

 

• Концепцию солнечного паруса разработал знаменитый астрофизик Карл Саган. Согласно уравнению Максвелла, свет обладает импульсом и может оказывать давление на объекты. Однако, в отличие от обычных парусов, которые толкает ветер, движение солнечного парусника происходит из-за того, что парус отражает излучение. Его «мощность» мала (около 9 микроньютонов на квадратный метр), но разгон происходит постоянно и постепенно «накапливается».
• В основе весящего всего лишь несколько граммов паруса лежит невероятно прочный и тонкий метаматериал Mylar, представляющий собой полиэстерную пленку, способную одновременно отражать большую часть излучения ближнего ИК-спектра для движения и испускать излучение в среднем ИК-диапазоне для эффективного охлаждения.

Источник