Поднять паруса: французские разработчики намерены отправить минизонд к Венере, используя энергию Солнца как ветер

Что произошло

Французская аэрокосмическая компания Gama привлекла €2 млн в качестве инвестиций, чтобы развернуть на орбите солнечный парус.

• Его площадь составит 73,3 кв. метра. В октябре 2022 года Gama планирует развернуть солнечный парус на спутнике-кубсате на высоте 550 км (Международная космическая станция находится на высоте от 270 до 500 км). Зонд будет запущен на ракете-носителе американской компании SpaceX.
• Теоретически аппарат с солнечным парусом может разогнаться до 20% скорости света. Как и в морском плавании, положение паруса по отношению к солнечным лучам («к ветру») определяет траекторию движения корабля.
• Следующая миссия на более высокую орбиту запланирована на 2024 год. Ее цель — протестировать управление и бортовую навигацию спутника с солнечным парусом. 
• В 2025 году компания намерена отправить «парусник» на Венеру.
• В Gama уверены, что солнечные паруса могут совершить революцию в космических полетах и открыть человечеству путь за пределы Солнечной системы.
• В компании также отметили, что использование солнечных парусов значительно сокращает расходы на химические или электрические двигатели, которым необходимо топливо.

Как это работает

Солнечные паруса используют давление электромагнитного излучения Солнца.

• Солнечный свет состоит из огромного количества фотонов. Каждый из них, ударяясь о твердые поверхности, создает давление, которое способно толкать объекты.
• Этой твердой поверхностью может быть солнечный парус, а движимым объектом — спутник.
• Ученые десятки лет работали над технологией перемещения космических аппаратов с помощью солнечных парусов. Однако сила отдельных частиц солнечного света очень мала, и, для того чтобы сдвинуть большие космические корабли, необходим гигантский парус.
• Для отработки технологии решили уменьшить зонды примерно до размера смартфона. Такие компактные аппараты называются кубсатами.
• Поскольку солнечная энергия неисчерпаема, в отличие от традиционного топлива, использование парусов поможет сократить объемы космического мусора, отмечает Guardian.

Прецедент

• Впервые спутник с солнечным парусом успешно запустила Япония. Агентство (JAXA) отправило IKAROS в космос в мае 2010 года. После выхода зонда на орбиту парус раскрывался в течение недели. В ходе миссии спутник неоднократно попадал в тень и переходил в «спящий режим». В 2015 году миссия прервалась из-за того, что связь аппарата с Землей была утеряна.

• В 2019-м в США запустили аппарат LightSail 2 с солнечным парусом на ракете-носителе Falcon Heavy. Площадь паруса составила 32 кв. метра. Миссия LightSail 2 все еще продолжается.

• В 2020-м с космодрома Плесецк на орбиту были выведены российские наноспутники «Ярило», которые создали студенты и аспиранты МГТУ им. Баумана. Зонды замеряют солнечное излучение и помогают прогнозировать «капризы» солнечной погоды, например магнитные бури.

• Впервые развернули парус в космосе в 1993 году. Российские конструкторы установили его на грузовом корабле «Прогресс М-15». Тогда же был проведен первый в своем роде эксперимент: от 20-метрового паруса на Землю запустили «солнечный зайчик». Отраженный свет «скользил» по Франции, Чехии, Германии и Польше со скоростью 8 км в секунду. Жители этих стран тогда сообщали о «вспышке света из космоса».

За чем следить

• NASA разрабатывает новые конструкции для установки солнечного паруса на спутники. В 2022 году для их тестирования планируется запустить аппарат ACS3 с помощью ракеты-носителя Electron частной американской компании Rocket Lab в Новой Зеландии. 
  

• В 2026-м японское агентство JAXA планирует вывести в космос аппарат OKEANOS для изучения троянских астероидов Юпитера. Двигательная установка будет сочетать в себе одновременно ионный двигатель и солнечный парус.
• Cолнечные паруса разрабатывает и Немецкий центр авиации и космонавтики (DLR).