NASA готовится к запуску усовершенствованного космического аппарата с солнечным парусом в конце этого месяца. Система Advanced Composite Solar Sail, оснащенная новым гиком из легких полимерных композитов, должна отправиться на орбиту 24 апреля.
Парусники движутся по воде, поскольку их гонит ветер. Солнечные паруса путешествуют в вакууме, подталкиваемые солнечным ветром — потоком плазмы, состоящей в основном из протонов и электронов, которые постоянно испускаются Солнцем с разной скоростью и плотностью. В этом смысле его можно использовать так же, как и атмосферные ветры на Земле. Как и парусная лодка, солнечный парус может идти впереди солнечного ветра, поворачивать курс, подниматься и выполнять другие маневры.
Существенным отличием является то, что солнечные паруса не обладают большим ускорением, поскольку давление солнечного ветра на небольшую площадь равно весу листа бумаги. Однако солнечный парус не нуждается в топливе и может разгоняться бесконечно. Самая сложная задача — создать достаточно легкий космический аппарат с достаточно большим парусом, чтобы он был практичным.
Сам парус не представляет большой сложности. С 1960-х годов майларовые пластиковые пленки зарекомендовали себя как подходящий материал. Настоящая проблема — это гики, которые используются для удержания парусов в нужном положении.
Гики, как правило, бывают либо тяжелыми и металлическими, либо изготовленными из легкого композита с громоздкой конструкцией — ни один из этих вариантов не подходит для небольших космических кораблей. Солнечным парусам нужны большие, стабильные и легкие конструкции, которые можно компактно сложить. Новые гики имеет трубчатую форму, их можно сжать и свернуть, как рулетку, в небольшую упаковку. Они сделаны из композитов, которые сочетают в себе легкость и прочность традиционных материалов.
Гибкий композитный штанговый механизм из полимера и углерода соединен с 12-ю блоками CubeSat, построенным NanoAvionics. После запуска на ракете Electron компании Rocket Lab со стартового комплекса 1 в Новой Зеландии космический аппарат выйдет на солнечно-синхронную орбиту на высоте 1000 км. Парус развернется примерно за 25 минут, достигнув площади 80 квадратных метров. При этом штанга развернется с размера ладони до длины 7 метров. После развертывания парус сможет изменять орбиту аппарата, поворачиваясь относительно солнечного ветра.
Если демонстрационная миссия увенчается успехом, она может проложить путь к более амбициозным проектам, включая паруса площадью до 2000 кв. м, что составляет половину футбольного поля.
Ранее стало известно, что NASA создает «стандартное лунное время».