Hitech logo

Космос

Дифракционный солнечный парус позволит космическим кораблям маневрировать

TODO:
Георгий Голованов31 мая 2022 г., 17:37

Технология солнечных парусов долгое время оставалась романтической мечтой человечества о кораблях, рассекающих просторы космоса на энергии солнечного ветра. Однако попытки реализации этой идеи показывали слишком низкий коэффициент полезного действия. Тем не менее, инженеры из США смогли создать практичный солнечный парус и уже нашли ему применение в гелиофизике.

Самые интересные технологические и научные новости выходят в нашем телеграм-канале Хайтек+. Подпишитесь, чтобы быть в курсе.

Солнечный парус, изготовленный специалистами Университета Джонса Хопкинса, работает на принципе дифракции света. Этот метод имеет преимущества перед существующей технологией солнечного паруса, в частности, дает возможность маневрировать.

Серьезная проблема большинства классических солнечных парусников состоит в том, что они теряют эффективность, если полотно не направлено точно на источник фотонов. Из-за дифракции свет меняет направление, проходя через отверстия или щели. Использование этого свойства позволяет кораблю поворачивать, сохраняя давление солнечного ветра вне зависимости от направления, пишет Universe Today.

Для создания такого дифракционного давления инженеры разработали материал с крошечными решетками, который в то же время продолжает служить парусом. Таким образом, корабль имеет возможность до определенной степени поворачиваться от солнца, не прекращая двигаться под действием фотонов.

Наиболее вероятное место проверки технологии — открытый космос, в частности исследование физики Солнца. Традиционные двигательные установки отказывают вблизи солнечных полюсов из-за магнитной интерференции. Обычные солнечные паруса тоже плохо работали бы в таких обстоятельствах. А вот дифракционные паруса могут продолжать направлять судно в нужную сторону даже при таких непростых условиях. Это позволило бы вести наблюдения за Солнцем с нового ракурса.

Экспериментальный солнечный парусник LightSail 2 был выведен на орбиту Земли в 2019 году. Площадь его паруса составила 74 кв. м. Энергия фотонов придала ему достаточно ускорения, чтобы сменить орбиту. В дальнейшем спутник оставался на орбите дольше, чем предполагали ученые, поскольку парус в рабочем состоянии позволил уменьшить скорость снижения с 34 метров до 20 метров в день.