Космический корабль, у которого не кончается топливо, стал реальностью: миниатюрный спутник LightSail 2 успешно развернул свой солнечный парус размером с боксерский ринг и готов испытать предложенную еще полвека назад технологию, чтобы сменить орбиту. Разгоняет оборудованный таким парусом космический корабль не ветер, а энергия солнечных фотонов, отмечает Verge.
Запустивший этот спутник некоммерческий проект Planetary Society — детище Билла Ная, который надеется, что экономичная технология преобразит освоение космоса.
В Twitter PS ведет подробную трансляцию о состоянии спутника по прошествии первых суток путешествия на энергии солнца. Создатели отмечают некоторые сложности в коммуникации, но рады, что солнечный парус успешно развернулся.
«История вершится на наших глазах. LightSail 2 фундаментально продвинет технологию космического полета», — заявлял Билл Най.
В перспективе такие двигатели из топлива могут разогнать межзвездные корабли до релятивистских скоростей и преобразить жизненный цикл спутников на околоземной орбите. Но для начала у солнечных парусов есть более скромная, но не менее важная задача — очистить орбиту.
Мусор на орбите
Спутники становятся все меньше, и с помощью формата CubeSat (10×10×10 см) можно решать все более сложные научные задачи. Но обычные двигатели с запасом топлива в такую коробочку не уместить.
По расчетам, уже через десяток лет новая чистая орбита станет дефицитным товаром — особенно если в полном масштабе будут реализованы грандиозные коммуникационные проекты Amazon и SpaceX, предполагающие запуск более 15 000 спутников.
Най считает, что только солнечный парус может расчистить околоземное пространство от космического мусора. Парусом из метаматериала, который весит несколько граммов, можно оснастить почти любой аппарат на орбите. А топливо ему не нужно вовсе. Быстрые маневры с таким двигателем не совершить, но отработавший спутник не останется на орбите, а раскроет парус, опустится в атмосферу и сгорит, освобождая все более ценное место для новых опытов.
Солнечный парус
Идею солнечного паруса предложил знаменитый астрофизик Карл Саган еще в 1976 году. 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, но разгон происходит постоянно.
Для этого оптимальный парус должен отражать большую часть излучения в лазерном луче ближнего ИК-спектра, одновременно испуская излучение в среднем ИК-диапазоне для эффективного охлаждения. К тому же парус должен быть невероятно тонким и прочным.
Долгое время представить подходящий материал было просто невозможно, но теперь, спустя полвека, достижения науки и нанотехнологий превращают такой подход в реальность.
