- 13,850
- 20
- 8 Ноя 2022
Инновационный проект NASA обещает изменить правила игры в космических исследованиях.
NASA Для просмотра ссылки Войдиили Зарегистрируйся усовершенствованного космического аппарата с солнечным парусом в конце этого месяца. Запланированный на 24 апреля запуск космического аппарата Advanced Composite Solar Sail System будет использовать новые стрежни из легких полимерных композитов.
Солнечные паруса — это технология, удивительно простая в своей основной концепции. Если обычно мы объясняем те или иные технологии через метафоры, то солнечным парусам это не требуется. Они работают по тому же принципу, что и парусные лодки на Земле.
Различия заключаются в очевидном: парусные лодки передвигаются по воде с помощью ветра, тогда как солнечные паруса движутся в вакууме под действием солнечного ветра — потока плазмы, состоящего в основном из протонов и электронов, постоянно испускаемого Солнцем с разной скоростью и плотностью. В практическом смысле это можно использовать так же, как ветры в атмосфере: солнечный парус может двигаться по направлению солнечного ветра, менять курс и выполнять другие маневры.
Однако у солнечных парусов есть одно важное отличие — низкое ускорение из-за малого давления солнечного ветра на малую площадь, сопоставимое с весом листа бумаги. Тем не менее, солнечный парус не требует топлива и может ускоряться бесконечно. Сложность заключается в создании достаточно легкого космического аппарата с достаточно большим парусом.
Сам парус не представляет большой сложности. С 1960-х годов пленки из майлара доказали свою эффективность. Основная проблема — это стрежни, необходимые для удержания парусов в нужном положении. По словам Китса Уилки, главного исследователя миссии в Исследовательском центре Лэнгли, стрежни этого паруса выполнены в виде трубок, которые могут быть сплющены и свернуты, как рулетка, в компактный пакет, предлагая все преимущества композитных материалов, такие как меньшее изгибание и деформация при изменении температуры.
Новый гибкий полимерно-углеродный композитный стрежень будет использован вместе с двенадцатиюнитным (12U) CubeSat, построенным NanoAvionics. После запуска на ракете Electron компании Rocket Lab с космодрома компании в Махии, Новая Зеландия, космический аппарат выйдет на солнечно-синхронную орбиту на высоте около 600 миль (~1000 км). Парус развернется за примерно 25 минут и покроет площадь в 860 кв. футов (80 м²), а стрежень увеличится с размера руки до 23 футов (7 м) в длину. После развертывания парус будет регулировать орбиту аппарата, изменяя его угол относительно солнечного ветра.
Если демонстрационная миссия пройдет успешно, это может стать стимулом для более амбициозных проектов, включая паруса площадью до 21 500 кв. футов (2000 м²), что почти половина футбольного поля.
"Эта технология вдохновляет воображение, предлагая новый взгляд на идею парусного спорта и применяя ее в космических путешествиях", — сказал Руди Аквилина, менеджер проекта миссии солнечного паруса в NASA Ames. "Демонстрация возможностей солнечных парусов и легких композитных стрежней — следующий шаг в использовании этой технологии для вдохновения будущих миссий".
NASA Для просмотра ссылки Войди
Солнечные паруса — это технология, удивительно простая в своей основной концепции. Если обычно мы объясняем те или иные технологии через метафоры, то солнечным парусам это не требуется. Они работают по тому же принципу, что и парусные лодки на Земле.
Различия заключаются в очевидном: парусные лодки передвигаются по воде с помощью ветра, тогда как солнечные паруса движутся в вакууме под действием солнечного ветра — потока плазмы, состоящего в основном из протонов и электронов, постоянно испускаемого Солнцем с разной скоростью и плотностью. В практическом смысле это можно использовать так же, как ветры в атмосфере: солнечный парус может двигаться по направлению солнечного ветра, менять курс и выполнять другие маневры.
Однако у солнечных парусов есть одно важное отличие — низкое ускорение из-за малого давления солнечного ветра на малую площадь, сопоставимое с весом листа бумаги. Тем не менее, солнечный парус не требует топлива и может ускоряться бесконечно. Сложность заключается в создании достаточно легкого космического аппарата с достаточно большим парусом.
Сам парус не представляет большой сложности. С 1960-х годов пленки из майлара доказали свою эффективность. Основная проблема — это стрежни, необходимые для удержания парусов в нужном положении. По словам Китса Уилки, главного исследователя миссии в Исследовательском центре Лэнгли, стрежни этого паруса выполнены в виде трубок, которые могут быть сплющены и свернуты, как рулетка, в компактный пакет, предлагая все преимущества композитных материалов, такие как меньшее изгибание и деформация при изменении температуры.
Новый гибкий полимерно-углеродный композитный стрежень будет использован вместе с двенадцатиюнитным (12U) CubeSat, построенным NanoAvionics. После запуска на ракете Electron компании Rocket Lab с космодрома компании в Махии, Новая Зеландия, космический аппарат выйдет на солнечно-синхронную орбиту на высоте около 600 миль (~1000 км). Парус развернется за примерно 25 минут и покроет площадь в 860 кв. футов (80 м²), а стрежень увеличится с размера руки до 23 футов (7 м) в длину. После развертывания парус будет регулировать орбиту аппарата, изменяя его угол относительно солнечного ветра.
Если демонстрационная миссия пройдет успешно, это может стать стимулом для более амбициозных проектов, включая паруса площадью до 21 500 кв. футов (2000 м²), что почти половина футбольного поля.
"Эта технология вдохновляет воображение, предлагая новый взгляд на идею парусного спорта и применяя ее в космических путешествиях", — сказал Руди Аквилина, менеджер проекта миссии солнечного паруса в NASA Ames. "Демонстрация возможностей солнечных парусов и легких композитных стрежней — следующий шаг в использовании этой технологии для вдохновения будущих миссий".
- Источник новости
- www.securitylab.ru
