Теги → солнечный парус

Солнечный парус три года удерживал спутник LightSail 2 на орбите, но на днях он вошёл в атмосферу и сгорел

Некоммерческая организация «Планетарное общество» сообщила, что примерно 17 ноября космический аппарат LightSail 2 завершил свою миссию возвращением в атмосферу, где успешно сгорел. Аппарат был запущен в космос в июне 2019 года с целью испытать концепцию солнечного паруса, который заменил бы спутнику тяговый двигатель. Результаты эксперимента превзошли ожидания: вместо одного года аппарат продержался на орбите более трёх лет.

 Последний снимок LightSail 2 перед входом в атмосферу

Последний снимок LightSail 2 перед входом в атмосферу

Фотоны не имеют массы, но обладают импульсом, который передаётся всем телам, попавшимся им на пути. В космосе, где нет сопротивления атмосферы или оно довольно слабое, как на орбитах Земли свыше 400 км, поток света от Солнца (поток фотонов) способен создавать ощутимое давление на сверхлёгкие паруса относительно большой площади. Солнечный парус в значительной степени может заменить двигатель и избавить спутник от необходимости нести запас топлива для коррекции орбиты, а это резерв полезного веса для научной аппаратуры.

Проект LightSail 2 стал третьей попыткой Планетарного общества вывести на орбиту спутник с солнечным парусом. Первая попытка в виде запуска аппарата Cosmos 1 провалилась в 2005 году, когда аппарат не смог выйти на орбиту. Вторая закончилась успешным развёртыванием солнечного паруса в 2015 году. Наконец, в 2019 году ракета SpaceX Falcon Heavy вывела кубсат «размером с коробку из-под обуви» на орбиту высотой 720 км, где парус площадью 32 м2 был успешно развёрнут и помог удерживать аппарат на орбите около 3,5 лет. Все запуски, добавим, финансировались за счёт пожертвований.

За время миссии аппарат LightSail 2 совершил 18 тыс. облётов Земли и прошёл 8 млн км по орбите. Последний снимок спутником был сделан 24 октября 2022 года. И хотя он сгорел в атмосфере, данные о его полёте и поведении солнечного паруса продолжают анализироваться и распространяться среди заинтересованных организаций.

Эстафету LightSail 2 должен был подхватить кубсат NEA Scout. Последний был отправлен в космос, как сопутствующая нагрузка миссии Artemis I. Кубсат NEA Scout намеревался использовать солнечный парус площадью 86 м2 для дрейфа к астероиду 2020 GE. К сожалению, после отправки ракеты к луне 16 ноября аппарат NEA Scout так и не вышел на связь. Миссия Artemis I так долго откладывалась, что аккумуляторы некоторых кубсатов вышли из строя, а заменить их возможности не было. Но это наверняка не последний проект космического аппарата с солнечным парусом. Опыт LightSail 2, так или иначе, будет реализован в одном из новых проектов.

Китай испытал на ракете парус для ускоренного свода с орбиты космического мусора

По сообщениям китайских СМИ, на днях на верхней ступени ракеты-носителя «Чанчжэн-2» был развёрнут парус для ускорения свода с орбиты отработавшей ступени. Парус площадью 25 м2 поможет ступени затормозить и войти в плотные слои атмосферы для полного уничтожения. Тем самым космического мусора на орбите станет меньше, а технология может получить путёвку в жизнь.

 Источник изображения: Xinhua

Источник изображения: Xinhua

По разным оценкам, на орбите Земли может быть до миллиарда фрагментов космического мусора, что обещает стать проблемой для космонавтики уже в обозримом будущем. Это тем более вероятно, что началась гонка за спутниковым интернетом на основе группировок из тысяч космических аппаратов связи. Для примера, спутник весом 15 кг на орбите высотой 700 км без посторонней помощи будет падать в атмосферу 160 лет. Парус площадью 2 м2 на таком спутнике ускорит падение аппарата до 10 лет. Парус большей площади ещё сильнее сократит время пребывания отработавшего спутника на орбите.

В Китае отрабатывают технологию развёртывания парусов для торможения на спутниках и ракетах. Запуск демонстратора паруса на верхней ступени лёгкой ракеты «Чанчжэн-2» стал первым в мире такого рода и ключевым для китайской программы по сокращению космического мусора. Вторая ступень весом 300 кг с тормозящим парусом площадью 25 м2 должна войти в атмосферу для уничтожения через два года. Важно отметить, что «парусная регата» просчитывается от начала до конца, поскольку свод с орбиты всё это время должен быть контролируемым, чтобы избежать столкновений с другими аппаратами (и мусором) и сгореть над строго заданным районом Земли.

 Вид на развёрнутый на второй ступени парус. Источник изображения: Weibo

Вид на развёрнутый на второй ступени парус. Источник изображения: Weibo

До этого момента парус на спутниках рассматривался в основном как тяговый или солнечный парус. Под действием солнечного ветра или под лучом лазера с Земли аппараты с солнечными парусами могут выполнять межпланетные и даже межзвёздные полёты. Прототипы подобных решений испытывались в космосе неоднократно и оцениваются как перспективные, в том числе российскими учёными. Но для торможения парус первыми испытали в Китае и, вероятно, первыми они возьмут его на вооружение.

NASA начало вторую фазу разработки нового солнечного паруса, который обеспечит лучшую манёвренность космическим аппаратам

На деньги NASA стартовала вторая фаза разработки инновационного солнечного паруса, который позволит космическим аппаратам летать под воздействием солнечного ветра как вдоль потоков, так и под значительными углами к нему. Это повысит манёвренность аппаратов с солнечными парусами и позволит использовать необычные двигательные установки для таких миссий, которые раньше для них были недостижимы.

 Источник изображения: MacKenzi Martin / NASA

Источник изображения: MacKenzi Martin / NASA

Разработку проводит группа американских учёных во главе с Эмбер Дубилл (Amber Dubill) из Лаборатории прикладной физики Университета Джона Хопкинса в Лореле, штат Мэриленд. В NASA высоко оценили концептуальное предложение и выделили $2 млн на два года для создания действующего прототипа.

Идея солнечного паруса не нова и даже не раз была реализована на практике. Например, в ходе миссии Artemis I при облёте Луны будет запущен спутник Near-Earth Asteroid Scout (NEA Scout), который отправится изучать 18-метровый астероид 2020 GE. Основным двигателем аппарата NEA Scout будет солнечный парус площадью около 86 м2. Но это будет обычный парус, работа которого будет максимально эффективной только тогда, если солнечный ветер будет «дуть» строго перпендикулярно его плоскости.

Новый солнечны парус использует принцип изгибания волн при прохождении узкого места или дифракцию и так же называется: «Дифракционный солнечный парус». Поток солнечного ветра будет изгибаться до падения на ткань паруса, для чего перед ним в тонкую плёнку будут встроены дифракционные решётки. Это позволит парусу не зависеть или меньше зависеть от угла падения солнечного ветра на его поверхность и совершать более смелые манёвры с большей тягой даже под углом к солнечным лучам.

РКК «Энергия» отказалась от доли в проекте корабля с солнечным парусом

Ракетно-космическая корпорация «Энергия» приняла решение выйти из проекта по созданию перспективного космического аппарата, оснащённого солнечным парусом.

Разработками в соответствующей области занимается консорциум «Космическая регата». Он был организован ещё в 1990 году по инициативе РКК «Энергия», которой до недавнего времени принадлежали 30 % структуры.

Однако, как говорится в годовом финансовом отчёте РКК «Энергия», корпорация избавилась от своей доли в консорциуме «Космическая регата», продав её физическому лицу. Сейчас эти акции, как уточняет сетевое издание «РИА Новости», принадлежат Олегу Сапрыкину — главному конструктору «Космической регаты» и члену совета директоров РКК «Энергия».

Нужно отметить, что консорциум прорабатывает несколько высокотехнологичных проектов. Один из них — это упомянутый космический корабль с солнечным парусом. Такая система позволяет перемещаться под давлением солнечного света без затрат топлива.

Ещё одна инициатива консорциума «Космическая регата» — освещение поверхности Земли за счёт отражающих конструкций, разворачиваемых в космосе. В этой области уже получены несколько патентов.

window-new
Soft
Hard
Тренды 🔥
«Росатом», Delta Computers и Positive Technologies создали отечественный комплекс киберзащиты 5 ч.
EK Water Blocks представила 120-мм и 140-мм вентиляторы EK-Loop Fan FPT для радиаторов СЖО 6 ч.
Учёные получили суперкомпьютер для поиска техносигнатур инопланетной жизни 8 ч.
KDDI ввела в эксплуатацию первую мобильную вышку на базе сети Starlink 8 ч.
PowerColor представила массивные видеокарты Radeon RX 7900 XTX Hellhound и RX 7900 XT Hellhound 8 ч.
Тайваньские ODM-производители серверов переносят мощности за пределы Китая 8 ч.
Graphcore представила ИИ-ускоритель C600 PCIe на чипе Colossus Mk2 GC200, предназначенный для Китая и Сингапура 9 ч.
GeForce RTX 3060 с 8 Гбайт памяти оказалась на 17-18 % медленнее в играх, чем оригинальная версия с 12 Гбайт 9 ч.
Электромоторы для электромобилей несут компании Nidec одни убытки, но к 2024 году всё изменится к лучшему 11 ч.
Hyundai заняла 9 % рынка электромобилей США — это второе место после Tesla, у которой 65 % 11 ч.