NASA готовится протестировать новую конструкцию солнечного паруса, которая обещает сделать их ещё более эффективными
Солнечное давление, присутствующее во всей Солнечной системе, хоть и ослабевает с расстоянием, всё же оказывает влияние на космические аппараты. Это влияние становится особенно значимым для длительных космических полетов, где малейшие отклонения могут привести к существенным смещениям. Космические аппараты, например, отправляющиеся на Марс, могут сбиться с курса на тысячи километров из-за солнечного давления. Однако их конструкции предназначены для борьбы с этим воздействием.
Несмотря на то что солнечное давление может создавать помехи, его также можно использовать в своих интересах. Несколько космических аппаратов с солнечными парусами уже были запущены и испытаны, начиная с японского космического аппарата «Икарос» в 2010 году. Эти миссии подтвердили, что давление солнечного излучения можно использовать для управления космическими аппаратами. Последним примером такого аппарата является LightSail 2, запущенный в 2019 году, который продемонстрировал успешную миссию, длившуюся более трёх лет.
Источник: NASA«s Ames Research CenterКосмические аппараты с солнечными парусами имеют ряд преимуществ перед традиционными: их двигатели чрезвычайно легки и не исчерпывают топливо. Это делает такие миссии более экономически эффективными и продолжительными. Однако они также имеют ограничения, включая сложность развёртывания и управления.
Одной из основных проблем, с которой сталкиваются инженеры, является конструкция стрелы солнечного паруса. Поддерживающая структура должна быть лёгкой и прочной, чтобы обеспечить оптимальное функционирование паруса. По словам Китса Уилки, главного исследователя NASA ACS3, существующие стрелы либо тяжёлые и громоздкие, либо изготовлены из материалов, не идеальных для современных небольших кубсатов.
В свете этих вызовов NASA представило новую конструкцию солнечного паруса, названную Advanced Composite Solar Sail System (ACS3), изготовленную из углеродного волокна и гибких полимеров. Это позволит создать более легкую и прочную структуру, улучшая эффективность солнечного паруса.
Однако, несмотря на все преимущества солнечных парусов, их развёртывание остаётся сложным процессом. Для тестирования новых технологий и демонстрации их работоспособности, ACS3 будет запущен с кубсатом из 12 кубических единиц (каждая кубическая единица (1U) соответствует размеру 10×10x10 сантиметров), созданным компанией NanoAvionics.
Для изменения направления движения космического аппарата будет использоваться специально разработанный механизм для поворота парусов под определённым углом. В случае успешного развёртывания, команда ACS3 планирует провести ряд манёвров, включая наклон парусов для изменения орбиты. Одна из целей этого запуска — создание парусов большего размера, способных генерировать более сильную тягу.
Увеличение размеров парусов и усиление тяги может значительно расширить возможности использования солнечной энергии в космических миссиях. Развитие более эффективных и мощных солнечных парусов может стать важным шагом в направлении создания более долгосрочных и сложных космических миссий, а также в освоении глубокого космоса.
© iXBT
