24 апреля NASA планирует запустить усовершенствованную систему солнечного паруса Advanced Composite Solar Sail System (ACS3). В ее основе лежит легкий каркас из полимерных композитов.
Усовершенствованный солнечный парус
Технология солнечного паруса элегантна и проста. В отличие от многих футуристических концепций, солнечные паруса работают по тому же принципу, что и земные парусники. Главное отличие заключается в среде: парусники используют силу ветра, а солнечные паруса - поток солнечного ветра, состоящий в основном из протонов и электронов.
Однако давление солнечного ветра невелико, поэтому ускорению солнечных парусов не хватает мощности. Их преимущество - отсутствие необходимости в топливе и возможность постоянного ускорения. Основная задача - создать достаточно легкий космический аппарат с большим парусом.
Сложность представляют не сами паруса (с 1960-х годов их успешно изготавливают из майларовой пленки), а каркасы, удерживающие их в форме.
"Традиционные каркасы были либо тяжелыми металлическими, либо громоздкими композитными. Ни один из вариантов не подходит для современных малых космических аппаратов. Солнечным парусам нужны очень большие, устойчивые и легкие каркасы, которые компактно складываются", - пояснил Кит Вилки, руководитель миссии ACS3 в Исследовательском центре Лэнгли.
Новое решение - гибкий каркас из полимерного и углеродного композита. Он будет установлен на 12-секционный CubeSat, построенный NanoAvionics. После запуска ракетой Electron с космодрома Rocket Lab в Новой Зеландии аппарат выйдет на солнечно-синхронную орбиту высотой около 1000 км. Через 25 минут после запуска парус площадью 80 квадратных метров (размером с небольшой дом) раскроется, а каркас длиной с руку развернется до 7 метров.
Успешное испытание откроет путь к созданию более масштабных проектов - парусов площадью до 2000 квадратных метров (половина футбольного поля).
"Эта технология будоражит воображение, переосмысливая идею паруса и применяя ее к космическим путешествиям. Демонстрация возможностей солнечных парусов и легких композитных каркасов - важный шаг на пути к вдохновляющим космическим миссиям будущего", - отмечает Руди Аквилина, руководитель проекта солнечного паруса в NASA Ames.
