НАСА готовится протестировать технологию солнечного паруса следующего поколения

НАСА находится на пороге запуска солнечного паруса следующего поколения. В случае успеха это испытание может привести к созданию более дешевых и легких космических кораблей для длительных миссий, не требующих традиционного топлива или двигателей. НАСА заявляет, что эта технология также может стать ключом к расширению нашего понимания Солнца и солнечной системы в целом — если она сработает.

Парус следующего поколения известен как Advanced Composite Solar Sail System (ACS3). Давление солнечного ветра небольшое, но постоянное. Это означает, что солнечный парус постоянно подвергается воздействию, которое со временем может разогнать его до высоких скоростей, при условии, что у него достаточная площадь поверхности.

Это не будет проблемой для ACS3, размер которого составляет около 9 метров в поперечнике. В новом тесте ему также не придется перемещать большую массу. НАСА установило парус на спутник Cubesat от NanoAvionics, который размером примерно с микроволновую печь.

Но даже с такой скромной полезной нагрузкой было бы трудно маневрировать с использованием старых конструкций солнечных парусов. Нужно соблюсти баланс между обеспечением достаточной площади поверхности паруса для создания тяги и сохранением его компактности и достаточной легкости, чтобы его можно было установить на небольшой космический корабль. В старых парусах использовались каркасы из тяжелого металла или громоздкого, но легкого композита. Ни один из них не дал инженерам НАСА той производительности, которая им нужна, но ACS3 использует другой подход.

Стрелы, которые служат опорой для паруса, изготовлены из гибких полимеров и углеродного волокна. Сообщается, что они более жесткие и легкие, чем аналогичные конструкции. «Стрелы этого паруса имеют трубчатую форму, их можно расплющить и свернуть, как рулетку, в небольшую упаковку, при этом они обладают всеми преимуществами композитных материалов, такими как меньший изгиб при перепадах температур», — сказал руководитель миссии Китс Уилки.

Испытание стрелы является основной целью миссии после выхода на орбиту с помощью ракеты RocketLab Electron позднее в этом месяце. Космический корабль выйдет на солнечно-синхронную орбиту высотой около 1000 километров, прежде чем начнет разворачивать парус. Чтобы полностью развернуть ACS3, потребуется около 25 минут. На борту будут камеры для тщательного наблюдения за развертыванием.

После проверки правильности развертывания паруса команда надеется проверить его эффективность как средства движения. По оценкам инженеров НАСА, новые гибкие, но прочные стрелы могут выдержать парус площадью до 2000 квадратных метров, что в 25 раз больше, чем у Advanced Composite Solar Sail System. Солнечные паруса могут стать обычным явлением для будущих роботизированных миссий любого масштаба, если демонстрация окажется успешной.