«Солнечный парус как движитель способен быстро доставлять небольшие грузы (менее килограмма) в пределах Солнечной системы, — сказал Рене Хеллер, астрофизик из Института Макса Планка (Германия). — По сравнению с традиционным химическим двигателем, который может вывести сотни тонн груза на низкую околоземную орбиту и доставить его на Луну, Марс и другие планеты, такая масса выглядит смехотворно незначительной. Но главное преимущество технологии солнечных парусов — скорость».

Хеллер и его коллеги провели компьютерное моделирование скорости движения космического корабля массой до 1 кг с солнечным парусом из аэрографита массой 720 г и площадью 10 000 кв. м, если он полетит к Марсу или по межзвездному пространству (гелиопаузе) по двум траекториям: с переходом на прямую внешнюю орбиту и на внутреннюю орбиту.

Как определили ученые, в первом случае эффективнее всего сначала вывести солнечный парусник на полярную орбиту Земли, а затем использовать для развертывания паруса момент, когда Марс находится в противостоянии — тогда время полета будет наименьшим. Для движения по второй траектории солнечный парусник следует доставить на обычной ракете на расстояние около 0,6 астрономических единиц от Солнца, где он раскроет парус и отправится к Марсу или за пределы системы.

Что же касается материала, из которого авторы предлагают изготовить парус, то речь идет об аэрографите, синтетической пене из волокон углерода. У него самая низкая плотность — 0,18 кг/м3 — по сравнению с прочими материалами, из которых делают фотонные паруса. Например, на четыре порядка меньше, чем у майлара. Поскольку тяга напрямую зависит от массы паруса, скорость движения корабля повышается. Кроме того, аэрографит обладает отличными механическими свойствами, пишет Universe Today.

Все вместе позволяет паруснику добраться от Земли до Марса за 26 или за 126 суток, в зависимости от траектории, при том, что первые 103 дня во втором случае нужны для того, чтобы выйти на стартовую позицию в 0,6 а. е. от Земли. Полет к гелиопаузе продлится 5,3 года и 4,2 года, соответственно.

Сегодня полет к Марсу продолжается обычно от 7 до 9 месяцев, если старт происходит в определенный, ограниченный период раз в два года. А аппараты «Вояджер 1 и 2» достигли края Солнечной системы за 35 и 41 год.

Одна из главных, пока не решенных трудностей солнечных парусников — торможение при приближении к месту назначения. Этот этап полета еще требует доработки, признают исследователи.

Фотонный парус, способный маневрировать, разработали в прошлом году в США. Он действует на принципе дифракции света. Изобретатели уже нашли ему применение в гелиофизике.